La batterie pour mobile qui charge en une minute
Il y a plusieurs façons d'augmenter la mobilité des appareils. En leur faisant consommer moins d'énergie, en créant des batteries plus performantes ou bien, on y pense moins, en permettant un chargement ad-hoc plus rapide.
Miniaturisation des composants, réduction de la consommation d’énergie, association de nouveaux alliages, les fabricants ne manquent pas d’audace et créativité pour faire des appareils mobiles plus résistants, plus petits, plus beaux ; un véritable concentré de technologie ; qui malheureusement n’est actif que pendant la durée de vie de sa batterie.
L’autonomie des smartphones, portables, tablettes, montres connectées et consorts est ainsi un véritable critère différenciant, et donc de choix, entre les appareils ; même s’il n’est certes pas le seul.
Dans tous les cas, lorsque la jauge tend inexorablement vers le bas, que l’on passe en mode sauvegarde d’énergie, en coupant les data ou même en éteignant son portable pour le rallumer au besoin, il faudra assurément passer par la case chargement. Des dizaines de minutes, parfois des heures, branché à attendre ce précieux sésame des 100%.
Réduire la consommation d’énergie c’est une chose, accélérer le chargement en est une autre. On vous parle d’un monde, à défaut d’être meilleur, où votre appareil mobile se recharge en quelques instants, quelques minutes au maximum.
Une utopie ?
Pas forcément.
En mai 2013, Google s’intéressait à un super condensateur crée par Eesha Khjare, une étudiante américaine, lors d’un concours international de science et ingénierie organisé par Intel. Ce condensateur se charge extraordinairement plus vite que nos batteries actuelles, en 30 secondes environ et avec une durée de vie utile (durée de vie opérationnelle d’une batterie avant de nécessiter un remplacement) plus longue : 10 000 cycles de charges contre 1 000 pour les batteries actuelles.
Sauf qu’avant de pouvoir intégrer une telle découverte à nos téléphones, se pose un problème de fond qui réside entre la différence entre un condensateur et un accumulateur. Le premier peut se charger très rapidement et délivrer de l'énergie beaucoup plus rapidement que le second. Le supercondensateur n'est cependant pas une batterie. Il stocke de l'énergie sous la forme de champ électrostatique là où l'accumulateur repose sur une réaction chimique ; la densité énergétique est donc moindre, de l'ordre de 4 à 6 Watts heure par kilo là où les batteries classiques débutent à 100. Par ailleurs les coûts de fabrication sont plus élevés.
Le supercondensateur ne délivre ainsi pas autant d'énergie qu'une batterie et nécessite une taille et un poids plus imposant pour délivrer la même quantité d'énergie. Or on tend vers l'inverse, des batteries de plus en plus petites et moins lourdes. Le supercondensateur, on y viendra, mais ce n’est pas pour demain.
Existe-t-il alors un moyen de recharger rapidement une batterie ?
C’est la prouesse que l’université de Standford a réalisé grâce à son équipe de chercheurs menés par le professeur Dai Hongjie. Leur trouvaille ? Une variante des batteries aluminium-ion.
L’équipe de Standford s’est rendu compte qu’une électrode de graphite positivement chargée (cathode) permettait d'obtenir les meilleurs résutats ; un temps de chargement complet de batterie de l’ordre de la minute : un vrai bénéfice pour l'usager, moins de temps en chargement, donc plus de temps en déplacement.
Cette batterie a d'autres avantages. Reposant de l’aluminium et non du lithium, elle s’avèrera non seulement moins cher à fabriquer mais également plus sécuritaire. Guère de risque de feu même en cas de dommage ou de perforation de la batterie. Autres avantages de l’aluminium, un nombre de cycles de 7 500 par rapport aux 1 000 des batteries Lithium-ion ainsi que la possibilité de créer des batteries flexibles ; caractéristique ô tellement attendu des fabricants de smartphones afin de faciliter l'espace d'encombrement et le rangement de leurs appareils.
Une mise en œuvre commerciale pour bientôt alors ?
Non. S’il s’agit d’accumulateur à chargement rapide et non de supercondensateur, la batterie se limite pour le moment à du 2 volts, un peu plus que le voltage standard de 1.5 V des piles AA ou AAA. Il en faudrait a minima encore 2 fois plus pour une utilisation commerciale.
En outre, la densité énergétique au kilogramme, si elle est meilleure qu'un supercondensateur, culmine à 40 watts contre 100 et 260 pour du lithium.
Toutefois, les chercheurs de Standford en sont sûrs : la voie vers le chargement rapide des batteries est désormais grande ouverte, ce n'est plus qu'une histoire de temps.