Les batteries à semi-conducteurs pointent à l’horizon. Sakuu, startup spécialisée dans l’impression 3D, annonce avoir créé une batterie solide qui « égale ou améliore » les performances des batteries lithium-ion actuelles.
Les limites du lithium
Des téléphones portables et ordinateurs portables aux véhicules électriques, les batteries lithium-ion sont partout. Nous dépendons de ces boîtiers d'alimentation rechargeables. Mais ils ont un côté sombre : L’extraction du lithium provoque une pollution de l’air et du sol. Non seulement cela : les batteries au lithium peuvent être volumineuses et encombrantes dans certains appareils, parfois prendre feu et ne peuvent pas être facilement recyclées.
La course pour trouver des batteries moins chères, plus légères, plus sûres et plus puissantes est donc lancée.
La promesse des batteries à l'état solide
Grâce à sa capacité à fournir une densité d'énergie plus élevée dans des endroits plus petits avec des formes uniques, les batteries à semi-conducteurs imprimées en 3D pourraient être une très bonne solution. Et il semble que Sakuu en ait finalement construit un.
Les avantages potentiels des batteries à semi-conducteurs abondent. Elles auraient la même capacité que les batteries lithium-ion actuelles, mais seraient minuscules en comparaison. Ils feraient la moitié de la taille et un tiers du poids. Et, avec la promesse de la nouvelle technologie d'impression 3D de Sakuu, ils seraient produits plus rapidement, à moindre coût et surtout, permettant le recyclage. C'est trop beau pour être vrai.
Sakuu a utilisé l'impression 3D pour créer une minuscule batterie à semi-conducteurs de trois ampères (Ah), qui a la capacité de trois piles alcalines AAA. La startup a utilisé la technologie de « fabrication additive », en superposant des matériaux pour créer la forme de la batterie. Cette méthode permet à l’entreprise de déposer plusieurs matériaux sur une seule couche mince.
Pour obtenir des batteries avec une densité d'énergie maximale, nous voulons minimiser le volume de tous les éléments qui n'ajoutent rien aux performances de la batterie. C'est le genre de chose que l'impression 3D vous permet vraiment de faire.
Karl Littau, directeur de la technologie de Sakku dans un rapport.
Une batterie révolutionnaire
De nombreuses batteries à semi-conducteurs intègrent une anode lithium-métal et un électrolyte céramique qui sépare l'anode et la cathode. La technologie de Saakuu leur permet de le combiner en une seule couche pour créer un électrolyte en céramique moulé exclusif. Sans fournir de détails, Littau a déclaré que la technologie et la fabrication des électrolytes « sont en quelque sorte les joyaux de tous ceux qui travaillent dans le domaine des batteries à semi-conducteurs ».
L'entreprise a construit une batterie lithium-métal à semi-conducteurs de 3 Ah, une taille de batterie que l'on trouve généralement dans les outils électriques sans fil rechargeables. Ils affirment que leur version de la batterie 3Ah est « identique ou meilleure » que les batteries lithium-ion actuelles.
Applications possibles et développements futurs de la batterie à l'état solide
Bien que Saakuu ait créé la batterie en pensant aux matériaux cathodiques standard de l'industrie, elle peut également gérer des cathodes à tension plus élevée. Ainsi, à l'avenir, les versions à batterie peuvent fournir jusqu'à 25 % d'énergie en plus. Compte tenu de ces avantages en termes de densité, de sécurité et d'énergie, la nouvelle batterie est idéale pour les produits de consommation mais aussi pour l'aérospatiale, le transport et diverses autres applications.
