La nouvelle batterie aluminium-ion chinoise dure éternellement

 

Des chercheurs de l'université chinoise de Pékin ont réalisé une avancée majeure dans le développement des voitures électriques: ils ont mis au point une batterie aux ions d'aluminium qui ne perd qu'environ un pour cent de ses performances, même après 10'000 cycles de charge. À titre de comparaison, les batteries lithium-ion traditionnelles sont généralement conçues pour 1000 à 3000 cycles de charge.

Cette durabilité exceptionnelle pourrait théoriquement suffire pour parcourir plusieurs millions de kilomètres sans que la batterie ne perde de sa capacité. La clé de cette avancée réside dans l'utilisation d'un électrolyte solide au lieu du chlorure d'aluminium liquide utilisé jusqu'à présent. L'équipe de chercheurs dirigée par le professeur Wei Wang a utilisé un sel de fluorure d'aluminium peu réactif pour solidifier l'électrolyte. En outre, les surfaces des électrodes ont été recouvertes de carbonate de fluoroéthylène pour empêcher la formation de cristaux d'aluminium.

Moins cher que le lithium

«Plusieurs expériences ont permis d'améliorer la résistance à l'humidité ainsi que la stabilité physique et thermique de la batterie, de sorte qu'elle résiste aux chocs et à des températures pouvant atteindre 200°», expliquent les chercheurs au magazine allemand «Auto, Motor und Sport». Outre sa longévité, la technologie alu-ion présente d'autres avantages: par rapport au lithium, au cobalt ou au nickel, l'aluminium est nettement moins cher et disponible en plus grandes quantités. Il est en outre plus facile à recycler, ce qui augmente radicalement la durabilité de la production de batteries.

Malgré cette évolution prometteuse, la batterie alu-ion n'en est qu'au début de son exploitation commerciale. Elle est en concurrence directe avec la technologie lithium-phosphate de fer déjà établie et utilisée par millions par des fabricants comme BYD. Les résultats des recherches menées à Pékin pourraient toutefois ouvrir la voie à une nouvelle génération de véhicules électriques. Il reste à attendre que la première voiture électrique chinoise soit équipée d'une batterie en aluminium.

Le développement de cette technologie souligne le rôle de leader de la Chine dans la recherche et la production de batteries. Il montre également l'intensité des travaux menés dans le monde entier pour trouver des alternatives aux batteries lithium-ion traditionnelles, afin de rendre la mobilité électrique plus efficace et plus durable. La possibilité d'équiper les véhicules électriques de batteries qui pourraient durer pratiquement toute la durée de vie du véhicule constituerait une avancée significative en termes de durabilité et de rentabilité.

Lorenzo Fulvi 

blick.ch

Une exoplanète «de science-fiction» observée avec des vents à 70’000 km/h

 

WASP-121b est l’une des exoplanètes les plus étudiées. Connue pour ses conditions extrêmes, notamment des nuages de vapeurs de métaux, on la classe dans la catégorie des Jupiters ultra-chauds. Pour en savoir davantage, une équipe internationale d’astronomes, incluant le Département d’astronomie de l’Université de Genève (UNIGE) et le Pôle de recherche national PlanetS, a sondé plusieurs couches atmosphériques, fournissant les données les plus détaillées à ce jour sur l'atmosphère d’une exoplanète. Ces travaux publiés dans la revue «Nature» révèlent notamment la présence de vents puissants et mettent à rude épreuve les modèles théoriques.

Egalement connue sous le nom de Tylos, WASP-121b se trouve à 900 années-lumière de la Terre, dans la constellation australe de la Poupe. Elle ne met qu’une trentaine d’heures à faire le tour de son étoile. C’est durant ce passage, ou «transit», que les astronomes ont pointé simultanément les quatre télescopes géants composant le Very Large Telescope, situé dans le désert d’Atacama au Chili. La lumière de l’étoile, filtrée par l’atmosphère de l’exoplanète en transit, a ainsi été récoltée par chacun des quatre miroirs de huit mètres de diamètre et canalisée grâce à des fibres optiques vers l’instrument ESPRESSO, construit et installé en 2018 sous la responsabilité de l’UNIGE.

«ESPRESSO est un spectrographe, c’est-à-dire une machine à arcs-en-ciel qui décompose la lumière des étoiles en couleurs. Plus on a de lumière, plus les couleurs sont vives et les observations précises», explique David Ehrenreich, professeur associé à l’UNIGE et co-auteur de l’étude, cité mardi dans un communiqué.

Théories bouleversées

L’équipe a pu sonder plusieurs couches de l’atmosphère de WASP 121b. En détectant et traçant le parcours des vapeurs de fer, de sodium et d’hydrogène à différentes altitudes, elle a déterminé la vitesse des vents. Le résultat, une carte en trois dimensions de la circulation atmosphérique, bouleverse les prédictions théoriques: «On se croirait dans un film de science-fiction», indique Julia Victoria Seidel, ancienne doctorante à l’UNIGE, qui a dirigé l’équipe de recherche.

Un puissant courant ascendant fait remonter les lourdes vapeurs de fer depuis les profondeurs brûlantes du côté jour et les expédie vers le côté nuit, beaucoup plus froid. Ce courant ascendant est surplombé par un courant aérien rapide, ou jet stream, qui fait circuler l’air des couches intermédiaires autour de l’équateur de la planète.

Or les modèles théoriques prédisaient exactement le contraire, inversant la position de ces deux couches. Ce schéma surprenant est complété par l’expansion des couches atmosphériques les plus hautes, entraînées et brassées à leur base par le jet stream. «Même les vents neptuniens, les plus violents du Système solaire, soufflant à 2000 km/h, font figure de légère brise devant la furie des vents de WASP-121b, qui atteignent 70’000 km/h», conclut la chercheuse.

letemps.ch