La super-batterie au graphène, chargée en un éclair, autonome pendant des semaines

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Une représentation des particules de graphène. (Photo via Wikipedia)
Une représentation des particules de graphène. (Photo via Wikipedia) (Crédits : wikipedia)
Des chercheurs de l'université Vanderbilt dans le Tennessee sont parvenus à fabriquer une puce en silicium et graphène capable d'alimenter téléphone ou ordinateur portable en énergie bien plus longtemps que les batteries classiques.

Un coup de fil très important à passer, ou un mail à envoyer, et votre smartphone qui tombe en rade. Puis, une fois le chargeur trouvé, de longues minutes de patience avant de pouvoir le rallumer... Qui a connu ce supplice du XXIe siècle comprendra pourquoi l'invention d'une équipe de chercheurs de l'université Vanderbilt aux Etats-Unis relève du miracle. Car, si leur super-batterie en silicium et graphène fonctionne bien et qu'elle finit par alimenter tous nos terminaux mobiles, cette situation relèvera bientôt de ces souvenirs technologiques dont on se remémore avec quelque nostalgie, un peu comme les téléphones à cadran avec leurs fils en tire-bouchon toujours entortillés. 

Une super-puce dopée au graphène

Leur invention pourrait en effet mettre fin à l'épreuve de la batterie déchargée. Celle-ci consiste à remplacer le stockage chimique de l'électricité par une puce en silicium capable d'assembler des ions à la surface d'un matériau poreux. Jusqu'à présent, des tentatives similaires avaient échoué. Mais grâce à l'usage du graphène, étalé en couche sur la surface du silicium, cette équipe de chercheurs serait parvenue à stabiliser le processus et à accroître la densité d'énergie stockée. Ils en ont fait part dans un article publié le 22 octobre dans la revue scientifique Nature. Leur article est également résumé sur le site internet de l'université située dans le Tennessee. 

Plus rapide à charger, plus autonome, plus résistante

Ce procédé permettrait de réduire considérablement le temps de chargement de l'appareil utilisant cette puce. Celui-ci durerait "quelques secondes" et l'appareil pourrait fonctionner "pendant des semaines" sans avoir à être de nouveau chargé. Cerise sur le gâteau: sa durée de vie est bien plus importante qu'une batterie classique: 5.000 rechargements en moyenne contre 1.200 pour le système aujourd'hui le plus répandu dans les appareils mobiles.

Bruxelles mise un milliard d'euros sur le graphène

Le graphène est une matière découverte en 2004 et constitué de particules de carbones. Ses propriétés fantastiques en font l'un des champions de la recherche technologique. Cette année, la Commission européenne a ainsi décidé de miser un milliard d'euros sur 10 ans pour développer les projets scientifiques relatifs à ce matériau

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Commentaires
a écrit le 05/11/2013 à 19:38 :
Sans même aller voir la source, on sait que c'est de la poudre aux yeux quand on lit 'recharger son téléphone en quelques secondes". Pour ce faire en prenant l'exemple d'une batterie standard de 2Ah, il faudrait un courant 120A pour la recharger en 1minute, ou de 1200A pour recharger en 6s. Ce qui limite ici est le courant délivrable par une prise domestique!
Si en plus la capacité est de 20Ah comme le suggère l'article puisque la batterie pourrait permettre de tenir une semaine au lieu d'un jour, multipliez le courant par 10.
Bullshit comme disent les américains.
Réponse de le 28/01/2014 à 18:07 :
Le temps de charge est surtout tributaire de la composition de la batterie et donc de l'echauffement qui résulte de son activité (charge/décharge).
a écrit le 02/11/2013 à 12:51 :
En tant qu’ancien chercheur travaillant précisément sur le graphene et ses applications, je peux vous affirmer que si cette technologie est un jour commercialisé et industrialisé ce ne sera pas en France ni en Europe vue le niveau de bureaucratie et de corruption du vieux continent. Vous n'avez qu'a vous interroger sur les critères de sélection et d'attribution des fonds de recherche et du nombre d'équipe travaillant dans ce domaine sans aucun soutient, juste avec le mépris du peuple français....
Réponse de le 06/11/2013 à 18:24 :
... et c'est bein entendu avec ce genre de discours que vous allez vous assurer leur considération.
Le résultat (ancien chercheur) est sans appel.
Réponse de le 09/11/2013 à 9:34 :
Il s est fait viré
a écrit le 02/11/2013 à 12:51 :
En tant qu’ancien chercheur travaillant précisément sur le graphene et ses applications, je peux vous affirmer que si cette technologie est un jour commercialisé et industrialisé ce ne sera pas en France ni en Europe vue le niveau de bureaucratie et de corruption du vieux continent. Vous n'avez qu'a vous interroger sur les critères de sélection et d'attribution des fonds de recherche et du nombre d'équipe travaillant dans ce domaine sans aucun soutient, juste avec le mépris du peuple français....
a écrit le 29/10/2013 à 11:57 :
Si cette techno est capable d'alimenter un téléphone en énergie pendant des semaines, elle doit être capable de délivrer une plus grosse puissance sur des durées beaucoup plus courtes ? Les applications dépassent de loin la téléphonie mobile...
a écrit le 29/10/2013 à 10:58 :
L'article est intéressant mais il faut garder à l'esprit qu'on en est pas encore la phase industrielle. C'est vrai qu'en ce moment c'est un peu la ruée vers les technologies de stockage d'électrcité. Les start-up fleurissent en particulier dans les technologies Lithium-ion, lithium-air, lithium-métal... Pourquoi un tel rush ? Par ce que le solaire pv est en train d'atteindre la compétitivité économique et que le solaire est de (très) loin la source d'énergie la plus abondante et la mieux distribuée sur Terre. Autant pour le transport que pour le stationnaire les besoins de stockage sont énormes. Dans le transport c'est Teslas qui a actuellement la technologie la plus performante. Dans le stationnaire les Allemands proposent des bonnes solutions pour le couplage panneaux solaire + batteries lithum, illustration ici:http://www.voltwerk.com/fileadmin/user_upload/documents/Voltwerk_MIT_englisch_klein.mp4
a écrit le 29/10/2013 à 10:48 :
Bon, ceux qui ont investis dans le silicone de leur belle ne se rendaient pas compte qu'ils avaient potentiellement une batterie révolutionnaire dans leur lit, hihihi !
a écrit le 29/10/2013 à 10:06 :
"Mais grâce à l'usage du graphène, étalé en couche sur la surface du silicone"
Silicium, peut être ?....
a écrit le 29/10/2013 à 10:01 :
Vous voulez dire que les portiques pour prélever l'éco taxe ne sont bientôt plus utile :)
Allez Holande, arrête les frais, il n'y a plus qu'a tout remballer !
a écrit le 29/10/2013 à 9:30 :
POUR LES RECHERCHE INOVANTES SURTOUT SUR L ENERGIE. ILS SERAIS BIEN D INVENTE DES PRIX A L INOVATION ANNUEL LES PLUS INTERESSENTES ?POUR MOTIVEES LES CHERCHEURS IL FAUT LES MOTIVES ???
a écrit le 29/10/2013 à 7:57 :
Souvent la même erreur dans ses traductions d'articles anglais. Silicon = silicium, silicone = silicone.
"Mais grâce à l'usage du graphène, étalé en couche sur la surface du silicone, cette équipe de chercheurs serait parvenue à stabiliser le processus et à accroître la densité d'énergie stockée." Donc dans cette phrase il faut lire silicium et non silicone...
a écrit le 28/10/2013 à 23:54 :
Très utile aussi pour les transports : Pendant 2 ans la ville de Shanghai a testé différentes technologies d'autobus 100% électriques : - des bus équipés uniquement de batteries - des bus équipés uniquement de supercondensateurs - des bus équipés de batteries et de supercondensateurs En Février 2013, la ville a tranché en faveur du bus électrique équipé à la fois de batteries et de supercondensateurs. Le département des transports publics de Shanghai déclare ainsi vouloir disposer de 200 de ces bus urbains http://www.supercondensateur.com/bus-electrique-supercondensateur-adopte-en-chine
a écrit le 28/10/2013 à 20:49 :
PSA utilise des supercondensateurs ( en taille l'équivalent de 2 canettes de 33cl) depuis 2010 (les premiers à l'avoir fait) dans ses modèles e-HDI pour alimenter son système de Stop & Start. Volvo travaille a intégrer des "batteries" graphène à la carrosserie, et Toyota a présenté à Francfort il y a peu sa Yaris Hybrid-R Concept.
a écrit le 28/10/2013 à 19:44 :
Ils ne sont pas les seuls dans cette direction benne-n'y...:
- http://www.supercondensateur.com/recherches-supercondensateur-avancent-tres-vite#MousseHybride392WHKG

Restera à faire des hélicoptères personnels suffisamment légers, à au moins trois doubles hélices contra-rotatives et structures énergétiques (comme le tente Vols-veaux..., voir sur le même site) pour léviter les zens-boude-t'aille-rage !
a écrit le 28/10/2013 à 18:36 :
"constitué de particules de carbones" ?? Non ! Atomes de carbone, un peu comme le graphite.
a écrit le 28/10/2013 à 17:42 :
Il s'agit d'une recherche interessante mais qui est (très) loin du stade industriel. Néanmoins c'est vrai que c'est le rush en ce moment sur les techniques de stockage d'électricité (lithium ion, lithium air, lithium métal, power-to-gaz...), pourquoi ? Principalement par ce que le solaire pv est désormais compétitif face à toutes les autres sources d?électricité ou sinon il le sera avant 2020. Or le soleil est de très très loin la ressource d'énergie la plus abondante et la mieux réparéie sur Terre. Donc y'a 2 gigantesques marchés qui se profilent pour le stockage associé à la production d'électricité solaire: le transport et le stationnaire. Pour les voiture c'est Teslas qui est à l"avant garde et pour le stockage d?électricité "à la maison" ce sont les Allemands http://www.voltwerk.com/fileadmin/user_upload/documents/Voltwerk_MIT_englisch_klein.mp4
Réponse de le 28/10/2013 à 17:58 :
Le photovoltaïque c'est très cher et polluant pour un rendement ridicule. Le solaire thermique est plus efficace et moins coûteux à mettre en place.
Réponse de le 28/10/2013 à 19:57 :
@CRC32, Cause toujours ! Si le pv est si couteux que vous le dites alors expliquez nous donc pour quelles raisons les nouvelles installations PV dans le monde, atteindront 35 GW en 2013, 50 GW en 2014, probablement 150 GW en 2020 et bien plus encore après ??
Réponse de le 28/10/2013 à 20:41 :
>CRC32 se prend pour Pinocchio

"Si le pv est si couteux que vous le dites alors expliquez nous donc pour quelles raisons les nouvelles installations PV dans le monde, atteindront 35 GW en 2013, 50 GW en 2014, probablement 150 GW en 2020 et bien plus encore après ??"

Cela s'explique facilement: ces nouvelles installations PV ne seront tout simplement pas créer: les chiffres que vous annoncez sont de simples prolongations de courbes de tendances, qui n'auront sans doute pas lieu...
Réponse de le 28/10/2013 à 23:50 :
@ CRC32 on atteint près de 50% de rendement en PV (Sunpower etc) çà n'a rien de ridicule. Et les ventes explosent bel et bien + de 100% aux Etats-Unis malgré le gaz de schiste en 1 an, voyez également les chiffres en Asie et plus. Même en France çà reprend fortement. Quant à la pollution allez faire un tour dans les usines qui le produisent, on n'en est plus au début du PV, çà évolue. De plus l'hybide thermique + PV type Dualsun, Fototherm etc capte près de 100% de l'energie solaire http://article.lechodusolaire.fr/h/mensuel.php?MG=22&J=xvzvmflfakafduay
Réponse de le 29/10/2013 à 9:37 :
@Huhu, vous prenez un peu trop vos désirs pour des réalités. Au lieu de balancer des énormités du genre "...ces nouvelles installations ne seront tout simplement pas créer.." donnez nous donc les faits établis qui vous permettent d'étayer vos propos. Et surtout revenez sur Terre ! Je suis expert technique solaire depuis 8 ans et je vois simplement passer les infos sur les états de commandes/livraisons de fabricants de panneaux solaires: Le cumul REELLEMENT installé en 2013 en pv est pour le moment de 33 GW, en hausse de 12% par rapport à 2012, et l'année n'est pas terminée. Par quel tour de magie la tendance devrait s'abaisser en 2014 ? Rien que pour les marchés des USA, Japon et Chine les principaux fabricants de pv on déjà pré-enregistré 30 GW de commandes pour 2014, ça fait 30 GW de livraisons 100% certaines alors que l'année 2014 n'a même pas commencé...arretez de prendre les lecteurs pour des neuneus !!!
Réponse de le 02/11/2013 à 12:57 :
@ Le solaire a un très beau présent et mieux encore avenir
"on atteint près de 50% de rendement en PV" monsieur, pour sortir une connerie aussi énorme vous ne devez vraiment avoir aucun niveau scientifique !! Retournez au collège....
Réponse de le 17/07/2014 à 11:17 :
c'est vrai qu'on vois beaucoup de gens s'énerver et dire "blabla menteurs, blabla moi j'ai raison", mais j'ai pas vu beaucoup de sources circuler pour appuyer leurs dires ridicule^^

au lieu de dénigrer l'avis des autres et de se prendre pour le savoir tout puissant essayez de répondre intelligemment.

merci d'avance
a écrit le 28/10/2013 à 15:36 :
Silicium ... pas Silicone !
a écrit le 28/10/2013 à 15:29 :
Oui, enfin, il ne faut pas s'emballer trop vite : les super-condensateurs ne sont pas encore géniaux au niveau densité massique d'énergie. Si on suit le lien vers l'article de l'université, on apprend que la densité massique d'énergie est d'environ 5Wh/kg, soit beaucoup moins que des batteries lithium-ion situées entre 100 et 150Wh/kg. Cela voudrait dire que pour une autonomie équivalente, il faudrait une batterie 20 à 30 fois plus lourde qu'avec du Lithium-ion. Mais oui, ça chargerait vite!

Cela reste un progrès intéressant dans le domaine des supercondensateurs, l'article compare les résultats du procédé graphène avec un autre, avec une densité d'énergie 10 à 50 fois meilleure.
Réponse de le 28/10/2013 à 15:54 :
merci pour les chiffres.
Réponse de le 28/10/2013 à 16:56 :
C'est pourquoi dans un avenir proche on utilisera les 2 Le supercondensateur permettra de récupérer une fraction plus importante d'énergie au freinage car il supporte un courant de charge bien supérieur à la batterie. Par contre il faudra un régulateur entre la batterie et le condensateur.
Réponse de le 07/11/2013 à 20:15 :
Le fait que soit lourd n'en fait pas un compétiteur pour les batteries dans les transports, mais si leur prix est compétitif par Ah de stockag, un bon outil pour stocker les énergies renouvelables à production intermittente.
a écrit le 28/10/2013 à 15:27 :
On va sans doute voir bientôt des véhicules hybrides avec une batterie classique dotée d'un supercondensateur en "cache". Ainsi on pourra mieux récupérer l'énergie au freinage par exemple, ou faire une charge partielle trés rapide.
a écrit le 28/10/2013 à 15:07 :
La recherche sur de nouveaux types de batterie est assez impressionnante et foisonnante. Elle mène même à de nouvelles solutions telles que la bluecar (un nom affreux par contre) ou à des traversiers électriques. Voir cet article http://www.supercondensateur.com/bateau-electrique-a-supercondensateur-ar-vag-tredan
a écrit le 28/10/2013 à 14:36 :
Avec ce type de batterie les véhicules électriques ont définitivement gagnés, ils vont s'imposer partout.
Réponse de le 28/10/2013 à 15:26 :
Vous rêvez.
Outre le fait que ce n'est pour l'instant qu'a l'état de recherche, si à la limite ca peut etre une vraie solution pour les 'gadgets' électronique, pour une voiture c'est bien différent.
Si la batterie de la voiture fait 40kWh de capacité par exemple, pour la charger en 10mn il faudra pouvoir la charger avec une 'source électrique' de 240kW, soit 240 V, 1000 A...
Allez donc demander un tel abonnement a Mr EDF...
Réponse de le 28/10/2013 à 15:39 :
d'accord avec alain34 , pour les voitures électriques c'est pas pour demain , c'est pas gagné , car là c'est l'amperage qui sera important .. par contre les autres appareils moins energivores eux ont une chance .. la voiture électrique reste accroché a son utopie de batterie ... cherchez plutôt une barre d'uranium ou de plutonium ce serait mieux .. sinon patientez devant la prise de votre voiture et le recyclage régulier des batteries .. pour les transports c'est pas la meme chanson .. regardez boeing avec ces 777 et 747 et leurs problèmes de batteries au lithium .. on peut rêver
Réponse de le 28/10/2013 à 15:42 :
Avec 80% des réserves en Chine et une demande déjà supérieure à l'offre sans oublier la fin des gisement prévue dans 40 ans au rythme actuel, nul doute que votre prophétie est irréaliste. Dans le domaine de la téléphonie mobile et autres petits appareils, ce ne sera déjà pas si mal.
Réponse de le 28/10/2013 à 15:45 :
@ Alain,

XXX a modifié le système en remplaçant le démarreur renforcé par un alterno-démarreur, un alternateur réversible qui démarre le moteur par sa courroie d'entraînement. Le système devient alors silencieux, rapide et il n'y a plus de vibrations lors du redémarrage.

Grâce à l'utilisation de supercondensateurs pour alimenter l'alternateur en phase de démarrage, le système fonctionne très bien, même pour les véhicules diesels. En effet, l'énergie mécanique et électrique requise pour démarrer un diesel est à peu près deux fois supérieure à celle qu'exige une voiture essence de même cylindrée.

L'énergie cinétique est récupérée par le système lors de la phase de freinage et transformée en électricité qui servira pour alimenter l'alternateur lors du redémarrage.
Réponse de le 28/10/2013 à 15:50 :
>Supercondensateurs

Et l'entropie, elle fait quoi dans ton mouvement perpetuel?
Réponse de le 28/10/2013 à 15:52 :
Oui Alain34 vous avez raison, mais sur des bornes publiques ça peut le faire. TESLA va maitre en place des super chargeurs de 120kwh ce qui est déjà pas mal...
et puis vos chiffres sont pris au hasard...si vous avez une batterie de 22kwh et une recharge en 20 min cela fait 66kwh soit 4 fois plus faible que votre estimation pour une temps de recharge très convenable.
Réponse de le 28/10/2013 à 17:33 :
Teslas, avec ses chargeurs rapides, propose seulement 50% de charge en 20 minutes. C'est déjà pas mal et il ne faut pas espérer plus, une charge rapide à 100% sera destructive pour la batterie. Les constructeurs de voitures électriques précisent bien dans leurs garanties qu'elles ont conditionnées à une recharge classique et non pas intensives.
a écrit le 28/10/2013 à 14:32 :
Pourquoi les universités françaises ne sont elles pas capables de reussir de telles inventions qui au demeurant seraient hautement rémunératrices. ?
Réponse de le 28/10/2013 à 15:35 :
Je vous rassure, les français sont à la pointe dans ce domaine aussi, mais à la mesure des moyens faibles (3 % des moyens US environ) que le pays leur alloue, et qui de plus sont malheureusement saupoudrés (par souci d'égalité) entre les différentes équipes (y compris de 3ème zone)...
Réponse de le 29/10/2013 à 1:37 :
"qui au demeurant seraient hautement rémunératrices" Peut être que oui, mais pas si sûr à partir d'une université française. Souvenez vous, il t a quelques années du labo français (publique) qui a reçu un prix pour ces travaux sur les têtes de disques durs et l'augmentation de densité d'écriture sur ces disques. Les brevets furent allemands et l'argent alla donc aux allemands. Le labo reçu l'argent du prix. Même les français qui avaient financés ce labo pendant des années (et continuent sans doute à le faire) n'ont vu aucun retour.... Donc ne rêvez pas.
a écrit le 28/10/2013 à 13:48 :
merci pour cet article qui donne une vrai bouffée d'air aux technologies envahissantes avec leurs batteries au lithium ion aux durées de vie si faible , avec cette nouvelle technologie on sera sans doute plus a l'aise avec nos matériels mobile , telephones , ordinateurs et bien d'autres ce serait une grande percée technologique , un article qui donne sans doute une nouvelle dimension énergétique .. la recherche seule peut faire progresser les innovations , un bel article qui redonne du moral .
a écrit le 28/10/2013 à 13:15 :
transposable à l'automobile ? Cela vaudrait le coup (rant) de les brancher sur le dossier.
Réponse de le 28/10/2013 à 13:55 :
aucune chance, ca serait comme faire un court circuit du point de vue de ton compteur electrique. Trop d'electricité consommée trop rapidement. Il disjoncte net.
Réponse de le 28/10/2013 à 14:58 :
sur les bornes publiques certaines sont en 43kwh avec ce système ce serait génial en tout cas avec ma zoé je prends tout de suite :-)

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