Les nouvelles batteries donnent un coup de fouet aux énergies renouvelables et au stockage de l’énergie – Technoguide

Le coût de la récolte de l’énergie solaire a tellement chuté ces dernières années que cela donne aux sources d’énergie traditionnelles une course pour leur argent. Cependant, les défis du stockage de l’énergie – qui nécessitent la capacité de stocker un approvisionnement intermittent et variable selon les saisons en énergie solaire – ont empêché la technologie d’être économiquement compétitive.

Les chercheurs de l’Université Cornell, dirigés par Lynden Archer, doyen et professeur d’ingénierie, ont exploré l’utilisation de matériaux bon marché pour créer des batteries rechargeables qui rendront le stockage d’énergie plus abordable. Maintenant, ils ont montré qu’une nouvelle technique incorporant de l’aluminium aboutit à des batteries rechargeables offrant jusqu’à 10 000 cycles sans erreur.

Ce nouveau type de batterie pourrait constituer une alternative plus sûre et plus respectueuse de l’environnement aux batteries lithium-ion, qui dominent actuellement le marché mais sont lentes à se recharger et ont le don de prendre feu.

L’article de l’équipe, «Régulation de la morphologie d’électrodéposition dans les anodes de batterie en aluminium et zinc haute capacité à l’aide de la liaison interfaciale métal-substrat», publié dans Nature Energy.

L’un des avantages de l’aluminium est qu’il est abondant dans la croûte terrestre, il est trivalent et léger, et il a donc une grande capacité à stocker plus d’énergie que de nombreux autres métaux. Cependant, l’aluminium peut être difficile à intégrer dans les électrodes d’une batterie. Il réagit chimiquement avec le séparateur en fibre de verre, qui divise physiquement l’anode et la cathode, provoquant un court-circuit et une panne de la batterie.

La solution des chercheurs était de concevoir un substrat de fibres de carbone entrelacées qui forme une liaison chimique encore plus forte avec l’aluminium. Lorsque la batterie est chargée, l’aluminium est déposé dans la structure carbonée via une liaison covalente, c’est-à-dire le partage de paires d’électrons entre les atomes d’aluminium et de carbone.

Alors que les électrodes dans les batteries rechargeables conventionnelles ne sont que bidimensionnelles, cette technique utilise une architecture tridimensionnelle – ou non plane – et crée une couche d’aluminium plus profonde et plus cohérente qui peut être finement contrôlée.

Les batteries aluminium-anode peuvent être chargées et déchargées de manière réversible un ou plusieurs ordres de grandeur plus de fois que les autres batteries rechargeables en aluminium dans des conditions pratiques.

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Université Cornell. Original écrit par David Nutt. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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