Menu Menu

La batterie au graphène de la NASA pourrait dépasser le lithium dans la révolution des véhicules électriques

La NASA a testé une nouvelle batterie au graphène qui pourrait un jour alimenter durablement nos avions électriques et nos véhicules routiers.

Avons-nous déjà trouvé la progression naturelle au-delà des batteries au lithium pour véhicules électriques, même si elles n'ont pas encore remplacé le gaz ? Peut-être est la réponse.

Au-delà de ses efforts spatiaux, la NASA est occupée à faire avancer l'humanité alors que nous nous efforçons de résoudre nos plus gros problèmes.

Dans le but ultime d'éviter des changements irréversibles de notre climat, il y a beaucoup de choses qui doivent se produire et créer des formes de transport durables qui sont également abordables est l'un de ces dilemmes que nous devons résoudre.

Alors que notre feuille de route verte repose actuellement sur des véhicules électriques - largement alimentés par lithium ou batteries au cobalt – et les progrès biocarburants, la NASA travaille sur quelque chose de plus global : une batterie révolutionnaire à base de graphène appelée SABRES.

L'acronyme signifie Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability & Safety, et implique le développement du Saint Graal de toutes les unités de puissance. Soi-disant, cela pourrait rendre le vol électrique possible et aurait un impact sur tout, des transports en commun à nos téléphones et ordinateurs portables.

Développé dans un centre de recherche à Cleveland, Ohio, SABERS a éliminé tous les matériaux toxiques et dangereux qui rendent les batteries électriques actuelles trop risquées ou inefficaces pour remplacer les combustibles fossiles, certainement pour piloter un avion rempli de plus de 100 personnes, par exemple.

Pour le contexte, votre avion 747 moyen nécessite une densité de puissance d'au moins 480 wattheure par kilogramme et le meilleur qu'une batterie au lithium puisse offrir est d'environ 260 wattheures par kilogramme.

Les batteries ioniques que l'on trouve dans les véhicules hybrides d'aujourd'hui sont composées de trois parties : la partie supérieure étant une cathode (constituée de lithium et de cobalt), un remplissage composé d'un électrolyte inflammable et l'électrode inférieure généralement en graphite.

Les réactions chimiques entre ces composants permettent aux batteries de charger, de stocker et de fournir de l'électricité efficacement, mais ne fonctionnent pas à la même efficacité que les combustibles fossiles. Une étude de 2016 du Département de l'Energie américain suggéré que nous sommes «trois décennies» de combler l'écart en utilisant cette source d'énergie.

Au-delà de ces inconvénients, il n'y a pas de formule établie pour recyclage en toute sécurité les batteries et les minéraux de terres rares nécessaires à leur construction sont une cause constante de tension géopolitique.

La formation des premiers prototypes SABERS comprend : du lithium métallique (au lieu d'ions, qui est comme un gel), une cathode de soufre et de sélénium disposée en maille de graphène, et une propriété non spécifiée de la NASA qui est solide et exempte de composants inflammables dans les ions lithium. .

Les tests préliminaires ont montré une densité de puissance vraiment impressionnante de 500 wattheures par kilogramme, ce qui dépasse l'exigence minimale pour les vols commerciaux. Les températures de fonctionnement n'ont pas dépassé 302 degrés Fahrenheit à capacité maximale, et les chercheurs ont constaté qu'il nécessitait également beaucoup moins de refroidissement que le lithium-ion.

Cela pourrait potentiellement signifier que nous avons trouvé une voie plus prometteuse loin de l'utilisation incessante des combustibles fossiles que le lithium, et avant même que les batteries ioniques aient fait une brèche significative.

"Des batteries comme la technologie sur laquelle ils [NASA] travaillent sont nécessaires pour étendre la gamme des véhicules électriques et même permettre aux avions électriques ou hybrides-électriques, et je pense que c'est formidable que la NASA fasse progresser cette technologie de batterie de nouvelle génération", a déclaré le Dr Matthew T. McDowell du Georgia Institute of Technology.

C'est réconfortant de savoir que mettre un homme sur la lune n'occupe pas TOUTE du temps et des efforts de l'agence spatiale. Nous avons un ou deux problèmes importants qui doivent d'abord être résolus ici.

Accessibilité