Des chercheurs suédois développent une « batterie virtuelle », un matériau assez solide pour être utilisé comme structure physique, mais tout à la fois support d’énergie électrique : plus besoin de batterie, c’est l’auto elle-même qui devient la batterie.
Le cas d’utilisation principal concerne les voitures électriques, où la batterie occupe une place énorme et représente un tiers du prix total, sans contribuer à la structure réelle de la voiture.
Mais que se passerait-il si le châssis de la voiture pouvait par lui-même contenir de l’énergie? «En raison de leur multifonctionnalité, les composites structurels de batterie sont souvent appelés« stockage d’énergie sans masse » et ont le potentiel de révolutionner la conception future des véhicules et appareils électriques», expliquent ces chercheurs suédois.
Pour fabriquer la nouvelle batterie structurelle, les scientifiques ont superposé un «tissu» de verre tampon entre une électrode positive et négative, puis l’ont emballé avec un électrolyte polymère de l’ère spatiale et l’ont durci dans le four. Il en résulte une cellule de batterie solide et plate qui se conduit bien et résiste aux tests de traction dans toutes les directions.
L’Université de technologie Chalmers écrit dans un communiqué de presse:
«La batterie a une densité d’énergie de 24 Wh / kg, soit une capacité d’environ 20% par rapport aux batteries lithium-ion comparables actuellement disponibles. Mais comme le poids des véhicules peut être considérablement réduit, moins d’énergie sera nécessaire pour conduire une voiture électrique, par exemple, et une densité d’énergie plus faible se traduit également par une sécurité accrue. Et avec une rigidité de 25 GPa, la batterie structurelle peut vraiment rivaliser avec de nombreux autres matériaux de construction couramment utilisés. »
Les scientifiques disent que la prochaine étape consiste à améliorer encore plus les performances, en remplaçant la feuille d’aluminium dans l’électrode par un matériau en fibre de carbone et en amincissant le séparateur. Cela pourrait aboutir à une batterie qui produit 75 Wh / kg d’énergie et 75 GPa de rigidité, établissant plus de records pour les batteries sans masse et réduisant considérablement leur poids.
Outre les voitures électriques, l’équipe d’étude mentionne les vélos électriques, les satellites et les ordinateurs portables comme des technologies pouvant utiliser des batteries sans masse. Il pourrait y avoir d’autres applications que nous ne considérons pas du tout comme électriques aujourd’hui.
L’une des utilisations potentielles les plus intéressantes concerne les avions, que les scientifiques ont du mal à rendre électriques en raison du poids énorme de la technologie de batterie existante. Les avions ordinaires ainsi que les véhicules à décollage et atterrissage verticaux pourraient devenir électriques en utilisant des batteries sans masse. Ils pourraient même combiner des batteries structurelles sans masse avec des panneaux solaires afin de stocker ce qu’ils absorbent pour une utilisation ultérieure.