Des scientifiques réutilisent des bouteilles en verre pour fabriquer une nouvelle génération de batteries lithium-ion

Dans les milliers de tonnes de verre qui, encore aujourd'hui, se retrouvent dans les décharges du monde entier, peuvent être le secret d'une nouvelle génération de batteries lithium-ion qui, non seulement réutiliseraient les milliards de bouteilles en verre qui finissent par à la poubelle, mais cela multiplierait la capacité de stockage d' énergie par au moins quatre par rapport au reste des solutions du marché, en plus d'améliorer la vitesse de chargement.

Ces résultats viennent d'être vérifiés par une équipe de chercheurs du Bourns College of Engineering de l'Université de Californie qui, à l'aide de bouteilles en verre jetées et soumises à un procédé chimique à faible coût, ont pu extraire des nanoparticules pures de dioxyde de silicium de leur dioxyde de silicium. silicium pour créer des batteries lithium-ion haute performance.

«Nous avons commencé le processus avec un produit mis au rebut qui était en route vers la décharge et avons créé des batteries qui stockent plus d'énergie, se chargent plus rapidement et sont plus stables que les piles bouton du marché. Ainsi, nous avons un candidat très prometteur pour la prochaine génération de batteries lithium-ion », déclare Changling Li, l'un des participants à ce projet de recherche dirigé par le professeur de génie mécanique Cengiz Ozkan, et le professeur de génie électrique, Mihri Ozkan.

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Comme expliqué dans un article scientifique publié dans Nature Journal, les anodes en silicium remplacent le graphite dans ces batteries. Bien qu'ils soient souvent plus instables, les chercheurs ont résolu le problème en les réduisant à l'échelle nanométrique et en combinant de grandes quantités de dioxyde de silicium pratiquement pur et des réactions chimiques à faible coût.

Ce procédé, qui a permis au groupe de recherche d'obtenir des batteries lithium-ion qui stockent quatre fois plus d'énergie que les solutions à base de graphite, a été réalisé en trois étapes: la première, consistant à réduire les bouteilles en verre en poudre fine; le second, une réduction qui leur a permis de transformer le dioxyde de silicium en nanostructures et, enfin, le revêtement de ces nanoparticules en carbone pour améliorer leur stabilité et leur capacité de stockage d'énergie.

Suite à cette innovation, une seule bouteille en verre peut produire suffisamment de nanosilicium pour trois à cinq piles ou des centaines de piles bouton. Ainsi, selon les chercheurs, ces batteries pourraient non seulement contribuer à élargir l'autonomie des véhicules électriques et hybrides, mais aussi permettre des économies d'énergie sur les charges de téléphone mobile et d'ordinateur portable.

Jusqu'à neuf experts ont participé à ce projet; le dernier d'une série lancée par Cengiz et Mihri Ozkan pour créer des anodes lithium-ion à partir de matériaux respectueux de l'environnement, ce qu'ils avaient déjà essayé avec les champignons Portobella, la terre et les diamotées, un type de microalgue riche en fossiles.

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