Des batteries qui allient super capacité et charge ultra-rapide

Source : site de l’UCL

Deux équipes de recherche de l’UCL sont parvenues à lever un verrou technologique dans l’utilisation des batteries lithium-ion.Cette découverte porte sur l’intégration au sein d’un même système de deux technologies fondamentalement différentes: les condensateurs électrolytiques (caractérisés par des vitesses de charge/décharge extrêmement rapides et par des capacités de stockage d’énergie faibles) d’une part, et les batteries lithium-ion (caractérisées par des vitesses de charge/décharge lentes et par des capacités de stockage d’énergie élevées) d’autre part.

Grâce au choix adéquat des matériaux qui la composent, la batterie hybride que les équipes des Professeurs Jean-François Gohy et Sorin Melinte ont obtenue permet d’allier les performances des deux technologies : charge ultra-rapide grâce à la composante capacitive et capacité de stockage élevée grâce à la composante batterie lithium-ion. Concrètement, cette technologie permet de recharger complètement une batterie en un temps record de cinq minutes !

« Il s’agit, d’une part, d’une batterie classique Lithium-Ion. L’avantage avec ce matériau est sa densité très forte, mais les temps de recharge sont relativement lents. Nous avons mixé ce matériau avec un autre qui est un polymère organique. Celui-ci a des caractéristiques de super-capaciteur capable de se charger et se décharger très rapidement. Il peut donc donner une capacité de puissance très intéressante. Nous avons deux extrêmes pour des temps de recharge réduits et des grandes capacités d’énergie. Le défi a été de combiner les deux en un seul matériau. »

Cette découverte lève un verrou technologique particulièrement crucial à l’heure actuelle qui limite, par exemple, l’utilisation des véhicules électriques basés sur la technologie de batterie lithium-ion et pour lesquels un temps de recharge de quelques heures (voire d’une dizaine d’heures si une prise électrique domestique est utilisée) est nécessaire.

Les résultats de cette étude menée par le Dr Alexandru Vlad, Chargé de Recherches du FNRS, en collaboration avec une équipe de la Rice University aux États-Unis, sont publiés ce vendredi 7 mars dans la revue Scientific Reports (Nature). Vu l’importance de cette percée technologique et l’impact futur de cette découverte, un brevet a été déposé pour protéger cette invention.

Ces travaux seront également directement valorisés dans le cadre du Programme d’Excellence BATWAL lancé le 1er mars dernier et coordonné par le Professeur Jean-François Gohy. Celui-ci vise le développement d’un nouveau type de batteries lithium-ion applicables sous forme de peinture sur un vaste choix de supports intérieurs et extérieurs (murs, toitures, panneaux photovoltaïques etc.), son intégration optimale dans le réseau électrique domestiques et son interfaçage avec le réseau électrique global.