Solid state batteries, pour l’impression de batteries flexibles et économiques

Rendre solide l’électrolyte pour permettre aux ions de passer de la cathode à l’anode demeurait jusqu’à tout récemment très problématique. L’électrolyte des batteries traditionnelles des voitures est de l’acide sulfurique liquide . Les batteries rechargeables lithium-ion ont un électrolyte liquide ou sous forme de gel.  Pour obtenir un électrolyte solide, il fallait jusqu’à présent utiliser un processus complexe et coûteux pour déposer sous vacuum des couches d’atomes sur un substrat.

Les compagnies Infinite Power Solutions du Colorado et Cymbet du Minnesota, États-Unis, vendent actuellement ce type de batteries à mince film fait d’un électrolyte solide.

Actuellement, 2 approches offrent des solutions prometteuses pour produire de l’énergie à moindre coûts à l’aide d’électrolytes solides et liquides. Et surtout, ces approches permettent de produire des batteries en les imprimant sur des presses un peu comme l’impression de journaux.

La compagnie Paper battery Inc. travaille au développement d’une batterie sur un substrat de papier. La technologie développée au Rensselaer Polytechnic Institute, situé à Troy, NY, se composent de feuilles de cellulose (ingrédient du papier), de nanotubes de carbone et d’un électrolyte ionique liquide insérés entre des films d’aluminium. Cette batterie qui est, dans les faits, un ultra condensateur (ultracapacitor) sous forme de couches de feuilles minces de quelques millimètres, peut produire une source d’énergie de 10 à 15 watt-heure par mètre carré, selon le CEO de la compagnie Paper Battery Inc., monsieur Shreefal Mehta.

Yi Cui, professeur associé du département de materials science and engineering de l’université de Stanford, Californie, travaille aussi sur une batterie composée de papier, de nanotubes de carbone et d’encre.

Pour Scott Faris, CEO de Planar Energy, l’avenir de la batterie passe par un électrolyte solide de type céramique. Cette compagnie est à terminer la construction d’une usine pilote de production qui va imprimer des batteries lithium-ion sur des feuilles de métal ou de plastique.

Références

http://news.stanford.edu/

http://www.stanford.edu/group/cui_group/papers/87%20paper%20battery.pdf

http://www.paperbatteryco.com/pdf/ExecSummforwebOct2010.pdf

IEEE Spectrum – Printed Power Sources for Cars and Consumer Gadgets

http://authors.library.caltech.edu/

http://news.rpi.edu/

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