Batteries
Le bricoleur de feu d'artifices devenu chercheur spécialiste des accumulateurs
Portrait de PAtrick Lanz, doctorant au PSI
Patrick Lenz a découvert sa fascination pour l’univers de la science et de la technique alors qu’il était encore écolier. Son père était électrotechnicien et possédait donc à la maison un assortiment bien fourni de composants électroniques. Mais le jeune Patrick ne se contentait pas de jouer avec ses voitures télécommandées, il démontait systématiquement ses jouets, à la recherche d’explications pour comprendre leur mode de fonctionnement. Plus tard, Patrick Lenz s’est mis aussi à démonter de petites piles, parce qu’il voulait comprendre « ce qui se passait à l’intérieur ». Il a peut-être accompli à cette époque le premier pas vers son travail actuel : chercheur spécialiste des accumulateurs.
Mit Röntgenstrahlen der Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus auf der Spur
Mithilfe von Röntgen-Tomographie haben Forschende die Vorgänge in Materialien von Batterie-Elektroden detailliert untersuchen können. Anhand hochaufgelöster 3D-Filme zeigen sie auf, weshalb die Lebensdauer der Energiespeicher begrenzt ist.Cette actualité n'existe qu'en anglais et allemand.
Vers des batteries à base d’ions de sodium
Comprendre la dynamique du sodium au niveau microscopiqueLes batteries lithium-ions sont très, mais l'utilisation du lithium a des inconvénients : c'est un élément coûteux, dont l'extraction a un impact environnemental. Pour construire une batterie sodium-ions, il faut donc comprendre comment les ions de sodium se déplacent dans les matériaux concernés. Des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer ont à présent déterminé, pour la première fois, les voies qu'empruntent les ions de sodium dans un matériau susceptible d'être utilisé pour une batterie. Ces connaissances permettent maintenant de réfléchir au moyen de créer de nouveaux matériaux présentant des propriétés nécessaires aux futures batteries, grâce à une légère modification de la structure ou de la composition.
Un effet mémoire découvert également dans les batteries Li-ion
Les batteries lithium-ion sont des batteries de puissance utilisées pour le stockage de l’énergie de nombreux appareils électroniques. Elles peuvent emmagasiner une quantité importante d’énergie pour un volume et un poids relativement faibles. Par ailleurs et ce jusqu'à présent, elles ont eu la réputation de ne pas être sensibles à l’effet mémoire. C’est ainsi que les spécialistes désignent une déviation du potentiel de la batterie, cette dernière est causée quand la batterie n’est pas complètement chargée ou déchargée. Le résultat en est que l’énergie stockée n’est que partiellement disponible et il n’est alors plus possible de procéder à une estimation fiable de l’état de charge de la batterie. Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer (PSI) et leurs collègues des Toyota Central R&D Labs, Inc, au Japon, ont à présent identifié un effet mémoire dans un type de batteries lithium-ion très répandu. Cette découverte revêt une importance toute particulière dans la perspective de l’arrivée imminente des batteries lithium-ion sur le marché du véhicule électrique. Leur travail paraît aujourd’hui dans la revue spécialisée Nature Materials.
Une nouvelle génération d’accumulateurs au lithium se rapproche de la production à l’échelle industrielle
En matière de stockage d’énergie, les batteries lithium-ion (Li-ion) représentent aujourd’hui l’une des meilleures technologies disponible sur le marché. Elles sont en effet dotées d’une haute densité énergétique , d’une grande énergie spécifique , mais aussi d’une durée de vie suffisamment longue pour être mises à profit dans les appareils microélectroniques et les voitures électriques voire hybdride. Leur ascension commerciale dans les dernières deux décennies est impressionnante. Mais des améliorations sont toujours possibles, et à l’Institut Paul Scherrer (PSI) aussi, des chercheurs y travaillent. Toutefois, le potentiel de la batterie lithium-ion est chimiquement limité : l’obtention d’une densité énergétique plus élevée, qui revêt une importance cruciale pour le marché du véhicule électrique, n’est possible qu’avec d’autres types d’accumulateurs.
Les batteries du futur dureront plus longtemps
Le swisselectric research award 2010 a été décerné au chimiste Andreas Hintennach, dont les recherches pourraient bientôt permettre aux batteries lithium-ion de durer beaucoup plus longtemps. Le stockage de l’électricité sera ainsi plus écologique et moins cher.
Gemeinsam forschen für bessere Batterien
Die Speicherung von elektrischer Energie ist eine der zentralen Fragen der Energiezukunft. Neue Batterietypen zu entwickeln, die mehr Energie speichern können als die heute verfügbaren, ist das Ziel eines Forschungsnetzwerks, das der weltweit grösste Chemiekonzern BASF gemeinsam mit dem Paul Scherrer Institut PSI und Forschungseinrichtungen aus Deutschland und Israel gegründet hat.Cette actualité n'existe qu'en allemand.