Une batterie révolutionnaire qui se recharge de 70% en 2 minutes !

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Des chercheurs de Singapour ont mis au point une batterie qui se recharge à 70% en 2 minutes. Une révolution qui pourrait trouver usage dans l’univers des objets connectés.

Ces nouvelles batterie utilisent un gel de dioxyde de titane qui a pour but d’accélérer les réactions chimiques dans la batterie, donc la recharge. Le gel de dioxyde vient remplacer le traditionnel graphite utilisé sur l’anode (pôle négatif de la batterie lithium-ion). Les chercheurs ont pour cela trouvé une méthode pour transformer le dioxyde de titane en fin nanotubes (tubes 1000 fois plus fins que le diamètre d’un cheveux humain), pouvant être rattachés à l’anode de la batterie. Ce sont les caractéristiques chimiques du dioxyde de titane qui permettent d’accélérer la réaction chimique et donc le temps de recharge.

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Le dioxyde de titanium utilisé dans la batterie est de plus un composant peu coûteux et disponible en grande quantité dans le sol. En conséquence, sa fabrication ne devrait donc pas être plus chère qu’avec le graphite traditionnellement utilisé. Le prix de cette nouvelle batterie serait donc similaire a celle que l’on trouve aujourd’hui dans nos téléphones. Cette substance pourra être intégrée dans les processus de fabrication existants assez facilement et ne nécessitera pas de grandes modifications dans la chaine de production. L’accélération des réactions chimiques dans la batterie aura pour conséquence une recharge beaucoup plus rapide : les chercheurs annoncent parvenir à recharger la batterie à 70% en 120 secondes ! De plus cette batterie nouvelle génération aura une durée de vie pouvant atteindre les 20 ans (correspondant à 10 000 cycles de rechargement), contre 1 à 2 ans pour les batteries classiques (500 cycles de rechargement).

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Conséquences pour nos objets connectés :

L’énergie est aujourd’hui un facteur limitant pour la conception des objets connectés. D’abord, les batteries occupent une place importante dans le volume total de l’objet connecté et limitent donc les possibilités lors du design de l’objet. Ensuite, les contraintes énergétiques réduisent de beaucoup les capacités de fonctionnement des objets connectés : l’émission et la réception de données, la proportion de durée où l’objet mode actif (capture de données). Ainsi, avec des batteries plus puissantes, les objets connectés pourront capter plus de données, émettre et recevoir des données en plus grande quantité.

Mais attention cependant, dans notre cas, la nouvelle batterie est plus rapide à la recharge mais pas forcément plus puissante. En conséquence, l’impact sera plus fort pour les objets pour lesquels l’homme fait action de les recharger : smartphones, montres connectées, voitures électriques devraient être parmi les plus touchés. Le secteur automobile devrait par exemple voir émerger l’utilisation des voitures électriques où les conducteurs doivent pour le moment attendre plusieurs heures pour recharger leur voiture. Chen Xiaodong, professeur de l’université de Singapour, s’exprime sur le sujet :

Grâce à notre nanotechnologie, les voitures électriques seraient en mesure d’augmenter leur gamme de façon spectaculaire avec seulement cinq minutes de charge, ce qui représente le temps nécessaire pour pomper l’essence pour les voitures actuelles” .

Sources d’énergie pour les objets connectés :

Plusieurs sources d’énergies alternatives sont envisagées pour remplacer les batteries et rendre les objets autonomes en énergie (pas besoin d’action de l’homme pour recharger l’objet). Des sources alternatives sont envisagées et consistent à utiliser le soleil, la chaleur ou le mouvement que reçoivent les objets connectés comme source d’énergie électrique.

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  • Les cellules solaires

Le rendement des cellules photovoltaïques étant en constante augmentation (et on prévoit une augmentation future résultant de l’augmentation des recherches en la matière dû à l’augmentation du coût du pétrole), on peut facilement imaginer que des cellules solaires miniatures (une petite taille suffit, vu que les objets connectés sont conçus pour ne consommer que peu d’énergie) pourraient venir alimenter les objets connectés. Problème : une source alternative d’énergie doit être envisagée dans le cas où l’objet ne reçoit pas de soleil.

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  • La récolte thermo-électrique

La récolte thermo-électrique consiste à transformer la chaleur en source d’énergie électrique en suivant l’effet Seebeck. La chaleur est une caractéristique thermodynamique à haute énergie correspondant à une vitesse plus importante des atomes dans l’espace. Certains semiconducteurs peuvent utiliser cette chaleur en produisant un courant électrique lorsque un gradient (une différence) de température se produit entre les deux côtés du semiconducteur. De l’énergie peut ainsi être récoltée.

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  • La source piezo-électrique

La récolte par effet piezo-électrique consiste à transformer l’énergie mécanique (souvent des vibrations) en énergie électrique via l’effet piezoélectrique. L’effet piézo-électrique est la propriété de certains corps de se polariser électriquement (générer un champ ou un potentiel électrique) sous l’action d’une contrainte mécanique. Le quartz, la topaze, la tourmaline, les céramiques de structure cristalline perovskite ou de structures tungstène-bronze et les polymères à base de fibres de caoutchouc, laine, cheveux, bois et soie possèdent par exemple une telle capacité. Ainsi, les mouvements que subissent les objets connectés peuvent être transformés en énergie électrique.

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source : asiaone.com

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