Les algues pourraient augmenter la capacité de la batterie

En plus de la taille, l'un des défis pour la conception de n'importe quel appareil mobile devient une batterie qui peut donner la plus grande autonomie possible sans sacrifier la taille, le poids et pénaliser n'est pas non plus harceler le conception du dispositif. L'autre jour, mon collègue David nous donne 5 conseils pour prolonger l'autonomie de notre smartphone, mais vraiment, les appareils d'aujourd'hui exigent beaucoup plus de capacité de la batterie. En effet, les chercheurs du Georgia Institute of Technology et l'Université Clemson ont exploré la possibilité d' accroître la capacité des batteries au lithium à l'aide d'algues .

Algues, bien souvent nous ne le réalisent pas, sont utilisés dans de nombreux domaines tels que les additifs alimentaires ou produits cosmétiques. Selon ces chercheurs de l' alginate pourrait être la solution au problème de la capacité de la batterie. Aujourd'hui, les batteries au lithium peuvent stocker jusqu'à 10 fois plus d'énergie par cellule, si des anodes en graphite ont été remplacés par d'autres faits à base de silicium, cependant, ne sont pas utilisés, car ils ont tendance à dégrader la charge et la décharge de la batterie ce qui est sacrifié la possibilité de prolonger la vie de la batterie.

Une batterie lithium- ion de stocker l'énergie en accumulant des ions dans l'anode et, pendant l'utilisation, les ions de voyage à travers un électrolyte vers la cathode. Anodes, comme nous l'avons mentionné, sont composées d'un mélange de poudre de graphite avec un liant polymère (fluorure de polyvinylidène ou PVDF). En revanche, lors de l'utilisation de silicium au lieu du graphite, l'anode de la pile peut stocker plus d'ions, cependant, les particules de silicium gonflent quand la batterie est chargée et cette augmentation de volume (jusqu'à quatre fois sa taille ) provoque des fissures dans la structure de PVDF, et pro tanto, les dommages à l'anode. Ajout de l'alginate en tant que substitut pour le PVDF, la structure d'anode peut gonfler, mais pas de fissures, entraînant une anode en silicium stable, pour l'instant, est capable de multiplier par huit la capacité de la batterie avec des anodes en graphite.

Il est surprenant qu'un composé tel que l'alginate, qui est utilisé pour épaissir la crème ou comme un additif alimentaire, peuvent contribuer à la production de batteries de plus grande capacité. Selon Gleb Yushin , directeur du Centre pour les matériaux nanostructurés pour stockage d'énergie Georgia Institute of Technology, l'équipe a examiné des polymères synthétiques dérivés de la cellulose végétale, parce qu'ils ont des structures à proximité de ce qu'ils voulaient, mais n'ont pas été suffisamment uniforme, tellement concentré sur les plantes aquatiques:

Nous avons pensé qu'il pourrait être pour certains polymères que nous pourrions utiliser pour les plantes aquatiques, notamment des algues, sont immergés dans un électrolyte

Un autre avantage de l'utilisation d'alginate est qu'elle simplifie le processus de fabrication de l'anode de la batterie, car, ne nécessite pas l'utilisation d'un solvant (NMP) peut être remplacé par de l'eau. D'autre part, l'équipe veut explorer la possibilité d'utiliser d'alginate pour améliorer les performances des batteries avec des anodes en graphite, pour permettre plus de cycles de chargement et déchargement, prolongeant la vie de l'appareil.

Quoi qu'il en soit, reste assez de temps pour nous de voir ces types de batteries sur le marché. Après cette découverte, les chercheurs doivent développer une cathode qui est capable de traiter la même quantité de l'anode au lithium-ion, bien que selon les données de Yushin, les cathodes de silicium combiné avec des anodes existantes et d'alginate, pourrait augmenter la capacité des batteries actuelles par 30% -40%.