Comment pouvons-nous doubler la durée de vie des batteries de nos appareils électroniques ? Les scientifiques ont trouvé une méthode relativement simple.
L’Union européenne et les consommateurs du monde entier sont de plus en plus préoccupés par la durabilité de leurs appareils électroniques. Déjà, parce que nous utilisons nos smartphones bien plus longtemps qu’avant, et avec l’essor de l’économie circulaire, il est devenu indispensable de prolonger la durée de vie des smartphones et de leurs batteries.
Apple a récemment annoncé avoir doublé la durée de vie de la batterie de l’iPhone 15. Cela signifie qu’Apple a doublé le nombre de cycles de charge et de décharge tout en conservant une capacité supérieure à 80 % de la capacité d’origine de la batterie de l’iPhone 15. Les scientifiques se sont également intéressés à ce sujet.
Chimie de la batterie et optimisation de la charge
Les batteries lithium-ion, utilisées dans les smartphones, les ordinateurs portables et les véhicules électriques, sont des conteneurs d’énergie compacts. Cependant, leur capacité se dégrade progressivement à mesure que les électrolytes traversent la membrane qui sépare l’anode et la cathode.
Pour optimiser la durée de vie des batteries, il est essentiel de s’intéresser à la chimie de la batterie, mais aussi et surtout à la manière dont une batterie est chargée : la vitesse de charge et la puissance d’entrée et de sortie.
Une découverte majeure au Centre Helmholtz de Berlin
Des scientifiques du Centre Helmholtz de Berlin ont récemment réalisé des tests qui pourraient avoir un impact majeur sur tous nos appareils mobiles, mais aussi sur les voitures électriques, les vélos électriques et bien plus encore. Nous en parlions il y a seulement deux jours, mais les résultats de l’étude ne concernent pas uniquement les voitures électriques.
À l’aide d’accélérateurs de particules, ils ont examiné les anodes et les cathodes des batteries lithium-ion normales pendant la charge, en se concentrant sur les processus de vieillissement au niveau moléculaire qui détériorent progressivement l’état général des batteries rechargeables à chaque processus de charge.
En utilisant la spectroscopie Raman et les rayons X, ils ont pu détecter des molécules individuelles sur la base de la diffusion de la lumière et des rayons X. Les résultats de leurs recherches ont montré qu’en modifiant le protocole de charge, il était possible de réduire considérablement la détérioration à l’intérieur des batteries.
Un algorithme simple pour doubler la durée de vie de la batterie
Les scientifiques ont découvert que la fréquence sélectionnée avait la plus grande influence sur la durée de vie de la batterie. En utilisant un courant rectangulaire haute fréquence, c’est-à-dire de courtes impulsions de courant (ou courant pulsé), ils ont pu doubler le nombre de cycles de charge jusqu’à ce que la capacité totale tombe à 80 % de la puissance de sortie.
Cette simple modification des processus de charge offre la possibilité d’utiliser la technologie des batteries existantes, produites en grande quantité, pendant deux fois plus longtemps.. Cela signifie qu’une batterie d’ordinateur portable pourrait être utilisée pendant peut-être 10 ans au lieu de quatre ou cinq ans. De plus, cette technologie pourrait très probablement également être transférée aux batteries des voitures électriques, augmentant ainsi considérablement leur durée de vie.
Bref, un simple algorithme pourrait bien révolutionner la durabilité des batteries, prolongeant ainsi la durée de vie de nos appareils électroniques et réduisant considérablement notre impact environnemental.
