Des temps de charge plus courts pour les voitures électriques et les smartphones grâce à ce matériau

Des chercheurs japonais ont mis au point une méthode pour accroître les capacités de recharge des batteries utilisées dans les voitures électriques. Les résultats montrent une autonomie accrue, laissant entrevoir l'espoir de pouvoir développer des batteries plus durables pour les voitures et, pourquoi pas, les smartphones. Alors que le grand public n'a jamais été autant sensibilisé à la crise climatique, le marché des voitures électriques est en plein boom.

De plus en plus adeptes, les automobilistes sont toutefois encore confrontés à plusieurs freins : l'aspect financier, mais également la disponibilité des bornes rechargeables et l'autonomie de ces véhicules (environ quarante minutes de recharge contre quelques minutes pour un plein d'essence sur une voiture classique). Un problème particulièrement criant au Japon, l'un des seuls pays dans le monde où les ventes d'automobilesautomobiles 100 % électriques peinent encore à décoller, en dépit d'une appétence marquée pour les voitures hybrides. À cela, s'ajoutent les problèmes liés à la composition des batteries fabriquées à partir de métauxmétaux rares comme le lithiumlithium, dont l'extraction pose de sérieux soucis environnementaux et sociaux. 

Accroître les capacités de recharge des batteries pourrait bien attirer de futurs adeptes de voitures électriques. © paulbr75, Pixabay, CC0 Public Domain

Une anode à base de carbone

C'est pour tenter de répondre à toutes ces problématiques qu'une équipe japonaise de chercheurs du Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) a mis au point une méthode de fabrication d'anodesanodes (qui correspondent aux pôles négatifs sur les batteries) permettant de recharger très rapidement les batteries lithium-ion. Les scientifiques ont développé une anode à base de carbonecarbone. Ce polymèrepolymère synthétisé à partir de matièresmatières premières d'origine biologique a été calciné afin d'augmenter sa teneur en azoteazote. Un processus scientifique qui vise un but précis : concevoir une batterie de voiture électrique rechargeable en quinze minutes maximum.

Les tests de durabilitédurabilité ont montré que les batteries dotées de ce polymère biosourcé conservaient environ 90 % de leur capacité initiale, même après 3.000 cycles de charge-décharge à des taux élevés. Soit un résultat considérablement plus élevé que la capacité conservée par les cellules à base de graphitegraphite, dont sont le plus souvent constituées les batteries lithium-ionbatteries lithium-ion classiques. 

Des temps de charge plus courts

Les chercheurs ont également constaté que des modifications de la structure du polymère pourraient conduire à des performances encore meilleures, ce qui serait non seulement utile pour les batteries des véhicules électriques, mais également pour celles de nos smartphones.

« Des temps de charge beaucoup plus courts inciteront, nous l'espérons, les consommateurs à choisir les voitures électriques plutôt que les véhicules à essence, ce qui conduira à terme à des environnements plus propres dans toutes les grandes villes du monde », estime le Pr Noriyoshi Matsumi, qui a dirigé l'étude publiée dans Chemical Communications. 

D'autres projets de batteries rechargeables ultra-efficaces sont également dans les tuyaux. On pense notamment à ces chercheurs de Ford et de l'Université Purdue (États-Unis) qui ont présenté en novembre dernier un câble de recharge pour voiture électrique d'un nouveau genre. En attente de brevet, ce petit fil promet de pouvoir recharger son véhicule électrique quasiment aussi vite qu'en faisant son plein d'essence, grâce à un procédé de refroidissement révolutionnaire.