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Stanford crée une électrode de batterie éternelle et un électrolyte à base d’eau gratuit – High-teK.ca

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S’il ne s’agissait pas d’un facteur insidieux et décisif – la fiabilité – sources d’énergie alternatives et renouvelables dépasserait probablement les combustibles fossiles en termes de viabilité commerciale et d’opportunité. Les centrales éoliennes et solaires sont des solutions impressionnantes, rentables et infinies jusqu’à ce que le soleil s’éteigne – mais lorsque le soleil se couche ou que le vent tombe, vous avez besoin d’une source d’alimentation de secours. Aujourd’hui, c’est de l’énergie fossile et nucléaire – mais grâce à une découverte faite par des chercheurs de l’Université de Stanford, nous pourrions bientôt être en mesure d’utiliser piles.

Maintenant, les batteries sont déjà largement utilisées dans le réseau électrique pour égaliser les pics et les creux de production et de consommation – mais ces batteries sont incroyablement chères, doivent être régulièrement entretenues et ont une durée de vie très courte. Stanford, cependant, a développé une nouvelle électrode de batterie qui peut survivre à 40 000 cycles de charge/décharge – assez pour 30 ans d’utilisation sur le réseau. Sa robustesse et sa longévité sont dues au matériau utilisé : l’hexacyanoferrate de cuivre. Ce composé de cuivre a une structure cristalline (photo ci-dessous à droite) qui permet très facilement aux ions porteurs de charge d’entrer et de sortir de l’électrode. Améliorant encore ses performances, le composé de cuivre est utilisé dans de minuscules amas de nanoparticules de seulement 100 atomes. Tout comme la façon dont le graphène perforé améliore les batteries lithium-ionles nanoparticules du cristal de cuivre signifient que les ions chargés ont moins de distance à parcourir.

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Hexcyanoferrate de cuivre (nanoparticule)En fin de compte, le résultat final est une cathode capable de charger très rapidement et de décharger des tensions très élevées – exactement ce dont le réseau d’énergie alternative a besoin. Le seul problème est qu’une cathode haute tension (-) nécessite une anode très basse tension (+) – et les chercheurs de Stanford n’ont pas encore trouvé la bonne ; et donc ils n’ont pas réellement fait une batterie avec cette nouvelle découverte. C’est une super batterie en potentiel. L’ingénieur principal en science des matériaux de Stanford, Yi Cui, (qui est un peu de un as de la batterie), dit qu’ils ont cependant des candidats prometteurs pour l’anode.

Enfin, cette nouvelle cathode à nanoparticules n’est qu’une partie d’un projet global visant à développer des batteries avec une « nouvelle chimie ». Fondamentalement, la plupart des recherches sur les batteries sont orientées vers des applications à haute densité, à savoir, batteries lithium-ion pour répondre à nos besoins gourmands en gadgets. Les batteries lithium-ion sont très chères, cependant, et ne sont bonnes que pour quelques centaines de cycles de charge/décharge – deux facteurs dont le réseau électrique ne se soucie vraiment pas. Le réseau veut d’énormes batteries à haute tension qui peuvent être aussi grandes qu’une maison – et pour cela, vous avez besoin d’un électrolyte bon marché. Bien devinez quoi? La cathode en cuivre de Stanford fonctionne avec un électrolyte à base d’eau qui est « essentiellement libre ». Cool.

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