Si les batteries sodium-ion ne pourront pas dans un premier temps équiper les ordinateurs portables (elles sont trop massives pour être utilisées sur ces supports), c'est le segment des voitures électriques et des batteries domestiques (à l'image de la Power Wall de Tesla, très attendue par le marché) qui pourrait rapidement bénéficier de l'avancée technologique réalisée par le CNRS. Le marché mondial des batteries devrait atteindre 80 milliards de dollars en 2020, soit deux fois plus qu’aujourd’hui.
Après deux ans de recherche, une équipe française, impliquant principalement des chercheurs du CNRS et du CEA, au sein du réseau RS2E (Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie1) vient de mettre au point une technologie offrant une alternative aux batteries lithium-ion dans certains secteurs. Ces chercheurs ont développé la première batterie utilisant des ions sodium au format « 18650 », un format industriel standard. Son principal avantage est d'utiliser un élément beaucoup plus abondant et moins coûteux que le lithium. Dotée de performances comparables aux batteries lithium-ion, cette nouvelle technologie intéresse déjà les industriels. Elle pourrait à l'avenir permettre le stockage d'énergies renouvelables.
L'idée d'employer du sodium dans les batteries remonte aux années 80. Elle avait été écartée au profit du lithium très rapidement utilisé dans les batteries équipant aujourd'hui les appareils électroniques portatifs comme les tablettes et les ordinateurs portables, mais aussi les véhicules électriques. Seul problème : le lithium est peu abondant sur notre planète. Des équipes du réseau RS2E porté par le CNRS se sont donc tournées vers le sodium, mille fois plus abondant. S'inspirant des batteries lithium-ion, elles ont conçu des batteries sodium-ion dans lesquelles des ions sodium transitent d'une électrode à l'autre dans un milieu liquide, au fil des cycles de charge et de décharge.
La première étape a consisté à trouver la « recette » idéale de l'électrode positive (cathode) de cette batterie. Elle a principalement impliqué six laboratoires du réseau RS2E (voir liste ci-dessous), tous réunis autour du même objectif : identifier la composition adéquate de cette électrode principalement constituée de sodium. La mise au point d'un prototype a été confiée au CEA, membre du RS2E. Seulement six mois ont été nécessaires pour mettre au point le premier prototype de batteries sodium-ion au format « 18650 », celui des batteries lithium-ion actuellement commercialisées, un cylindre de 1,8 cm de diamètre sur 6,5 cm de hauteur. Cela devrait permettre un transfert facilité au sein des usines de fabrication actuelles. Plusieurs laboratoires internationaux travaillent également sur cette technologie mais aucun n'a aujourd'hui annoncé la réalisation de prototype de ce format.
Cette deuxième étape a permis de passer d'une échelle « laboratoire » (synthèse de plusieurs grammes du matériau formant la cathode) à une échelle « pré-industrielle » (synthèse d'un kilogramme). Elle a rendu possible la fabrication de cellules produisant une puissance inégalée pour ce type de batteries. Cette nouvelle technologie obtient des performances encourageantes. Sa densité d'énergie (la quantité d'électricité que l'on peut stocker par kilogramme de batterie) atteint 90Wh/kg, un chiffre comparable à celui des batteries lithium-ion à leur début. Quant à sa durée de vie, exprimée en nombre maximum de cycles de charge et de décharge sans perte significative de performance, elle est de plus de 2 000 cycles. Surtout, cette batterie est capable à la fois de se charger très rapidement et de restituer son énergie très vite. Son principal atout reste qu'elle s'affranchit du lithium, un élément dont les ressources sont très localisées sur Terre, contrairement au sodium. L'autre avantage est financier : compte tenu de son abondance, utiliser du sodium pourrait permettre de produire des batteries moins coûteuses.
L'ensemble de ces travaux a fait l'objet de plusieurs publications et brevets déposés par le CNRS et le CEA. Il a bénéficié des soutiens notamment du ministère de l'Education nationale, de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, du CNRS, du CEA, de l'ANR (Agence nationale de la recherche) et de la DGA (Direction générale de l'armement).Compte tenu de la similitude des process industriels avec les batteries lithium, cette découverte intéresse d'ores et déjà les industriels, notamment ceux appartenant au réseau RS2E. La prochaine étape est d'optimiser et de fiabiliser les procédés en vue d'un futur déploiement industriel.
Les ingénieurs de Microsoft présentent une approche originale pour optimiser le cycle des batteries de nos ordinateurs portables
Si nos appareils portables deviennent toujours plus sophistiqués, l'autonomie offerte par la batterie n'a pas radicalement changé. Plutôt que de tenter de modifier la taille des cellules ou la composition chimique, Microsoft explique qu'il y a déjà largement à faire en termes d'optimisation logicielle.« Plutôt que d'attendre pour la batterie parfaite, nous utilisons des technologies déjà disponibles maintenant », explique ainsi le chercheur Ranveer Chandra. Ainsi, le projet Software Defined Batteries vise à concevoir un système travaillant en tandem avec différents types de batteries.A l'heure actuelle, le dispositif permettant de gérer la charge de la batterie est présenté sous la forme d'un pilote distinct du système d'exploitation. Ce dernier propose généralement différents modes d'économie d'énergie, mais pour Microsoft il y a encore plus à faire. En effet, les chercheurs expliquent qu'en combinant plusieurs types de batteries, il est possible de mieux répondre à la diversité des tâches, qu'il s'agisse de regarder une vidéo en streaming, éditer un document Word ou surfer sur le Net.
En outre, il est possible de concevoir un algorithme capable d'analyser les usages d'un utilisateur sur certaines tranches horaires. Il en résultera une optimisation personnalisée. « Par exemple, le système peut identifier que l'utilisateur branche sa tablette tous les jours vers 14h45 avant de donner une longue présentation PowerPoint à 15h. Cela signifie donc que l'ordinateur devra être prêt à effectuer une charge rapide », affirme ainsi Microsoft.
M. Chandra estime qu'en prenant en compte les différents usages, la consommation d'énergie peut donc être strictement adaptée et le mécanisme fonctionnerait aussi bien avec les PC, tablettes, smartphones, voitures ou même les maisons.
Pour passer tranquillement les contrôles aux aéroports en direction des Etats-Unis, il faut désormais que vous puissiez allumer vos appareils high-tech pour pourvoir embarquer. S'en suivent plusieurs heures de vol. Une bonne occasion pour vous donner notre top 10 des meilleures autonomies de smartphones et de PC portables.Menaces terroristes obligent, les mesures de sécurité aux aéroports deviennent de plus en plus drastiques pour les matériels numériques. Les batteries ne doivent plus être totalement déchargées afin de vérifier qu’il s’agit bien d’un smartphone ou encore d’une tablette et non une bombe en puissance. Aussi, avec un voyage transatlantique qui dure entre 6 et 9 heures, il est appréciable de pourvoir compter sur son smartphone, tablette ou PC portable afin de visionner paisiblement une ou plusieurs vidéos.
Sachant que l'autonomie n'est plus un critère secondaire dans l'acte d'achat, 01net vous rappelle son classement des meilleures autonomies en lecture vidéo des derniers smartphones et PC portables.Dans un domaine plus humoristique, voici comment Samsung se moque ouvertement d'Apple et ses iPhone 5s et 5c réputés avoir une petite autonomie en utilisation intensive. La firme sud coréenne essaye à travers cette pub de mettre en avant son mode Ultra économie d'énergie dont est dépourvu les appareils conçus à Cupertino. Et ce, même si en lecture vidéo l'iPhone 5s demeure devant les Samsung (voir notre classement) !Au fil du temps, charge après charge, la durée de vie des batteries diminue… c’est un fait. Et puis un jour, celle-ci ne tient plus vraiment la charge. Pourtant vous avez eu des signes annonciateurs… mais cette diminution d’autonomie, on la met parfois sur le compte d’une mise à jour, d’une application gourmande ou encore d’une utilisation intensive.
Sur les MacBook (Ordinateur portable Apple), il est possible de connaitre l’état de santé précis de la batterie. Pour cela, il suffit d’appuyer sur la touche Option (alt) et de cliquer sur la batterie dans la barre d’état système. 3 états sont disponibles : Normal, À remplacer bientôt, À remplacer maintenant, Vérifiez la batterie.Sur les vieux ordinateurs portables (il y a + 5 ans), la batterie avait une durée de vie d’environ 300 cycles… oui, c’est peu. Heureusement, les choses ont pas mal évolué et aujourd’hui une batterie peut prétendre à près de 1000 cycles ! C’est tout de même déjà mieux. Au-delà de l’indicateur d’état dans la barre, il est aussi possible d’obtenir d’autres informations à travers le Rapport Système… mais il n’est pas forcément digeste.
Aujourd’hui, je vous propose de découvrir une petite application gratuite : coconutBattery. Cette dernière vous permettra d’obtenir des informations détaillées sur la santé de votre batterie. En effet, l’application permet de retrouver un grand nombre d’éléments sur la batterie de son ordinateur portable.La Journée d’EssentielB est plus compacte qu’un petit smartphone. Vous pouvez la garder en permanence sur vous. Grâce à ses bords arrondis, on la glisse dans toutes les poches. Sa capacité est remarquable pour une si petite batterie, elle charge un smartphone à 60 % environ. Pratique, la Journée incorpore son propre câble de recharge replié à l’intérieur. Votre câble USB peut rester à la maison, sauf si vous possédez un iPhone (câble lightning) ou certains smartphones récents (USB-C). La Journée a deux défauts. Ses plastiques ne sont pas particulièrement flatteurs. Et pour connaître le niveau de charge, il faut la brancher au smartphone : sa led clignote alors pour donner cette information. Le prix de la Journée est très raisonnable (13 €). On la trouve exclusivement chez Boulanger.
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