Clé à emporter
- Les batteries Quantum pourraient un jour révolutionner l'industrie en offrant des tailles plus petites et une charge plus rapide.
- Mais un expert dit que les batteries quantiques pourraient être "des années ou des décennies" loin d'alimenter votre téléphone portable.
- Des recherches prometteuses sont en cours pour tirer le meilleur parti de la chimie des batteries Li-Ion.
Vos gadgets pourraient un jour gagner en puissance grâce à la mécanique quantique.
Des chercheurs ont annoncé une percée dans les batteries quantiques qui pourrait à terme révolutionner le fonctionnement des gadgets. Les batteries quantiques pourraient être plus petites et se recharger plus rapidement que les batteries actuelles. La nouvelle technologie n'est qu'un des moyens par lesquels l'industrie des batteries est sur le point de repenser.
"D'un point de vue purement fonctionnel, nous voulons des gadgets plus légers avec plus de stockage, et la nouvelle technologie de batterie pourrait nous permettre les deux ", a déclaré Mark Falinski, un scientifique de la durabilité environnementale qui ne faisait pas partie de l'étude récente, à Lifewire dans un entretien par e-mail.
La batterie de Schrödinger ?
Des chercheurs de l'Université d'Adélaïde en Australie affirment qu'ils ont franchi une étape cruciale pour faire des batteries quantiques une réalité. Ils disent avoir prouvé le concept de super absorption, une idée cruciale qui sous-tend les batteries quantiques, selon une étude récemment publiée dans la revue Science Advances.
"Les batteries quantiques, qui utilisent les principes de la mécanique quantique pour améliorer leurs capacités, nécessitent moins de temps de charge à mesure qu'elles grossissent", James Q. Quach, l'un des auteurs de l'étude, a déclaré dans un communiqué de presse. "Il est théoriquement possible que la puissance de charge des batteries quantiques augmente plus rapidement que la taille de la batterie, ce qui pourrait permettre de nouvelles façons d'accélérer la charge."
Pour prouver le concept de superabsorption, l'équipe a construit des microcavités en forme de plaquettes de différentes tailles contenant des molécules organiques. Chaque microcavité a été chargée à l'aide d'un laser.
"La couche active de la microcavité contient des matériaux semi-conducteurs organiques qui stockent l'énergie. L'idée sous-jacente à l'effet super absorbant des batteries quantiques est l'idée que toutes les molécules agissent collectivement grâce à une propriété connue sous le nom de superposition quantique", a déclaré Quach..
La superposition quantique, un principe fondamental de la mécanique quantique, dit que, tout comme les ondes en physique classique, deux états quantiques peuvent être additionnés ("superposés"), et le résultat sera un autre état quantique valide.
Mais Falinkski a averti que les batteries quantiques pourraient être "des années ou des décennies" loin d'alimenter votre téléphone portable.
"Cela étant dit, de nombreux investissements sont mis en avant dans l'espace informatique quantique, et si ces mêmes investissements sont poursuivis dans les batteries quantiques, nous pourrions faire de réels progrès à un rythme plus rapide", a-t-il ajouté.
Nous approchons de la limite théorique de ce que nos batteries peuvent stocker et réutiliser.
Propulser les innovations
Le besoin d'une nouvelle technologie de batterie est grand. D'ici 2040, l'énergie consommée par les gens devrait avoir augmenté de 28 % par rapport aux niveaux de 2015. La majorité de l'électricité proviendra toujours des combustibles fossiles avec les coûts associés pour l'environnement.
"Nous approchons de la limite théorique de ce que nos batteries peuvent stocker et réutiliser", a déclaré Falinski. "Les batteries au lithium-ion s'améliorent de plus en plus, mais nous arrivons à un point où la physique et la chimie ne peuvent plus les améliorer."
Des recherches prometteuses sont en cours pour tirer le meilleur parti de la chimie des batteries Li-Ion. Lawrence, un investisseur en technologies propres qui a une formation en ingénierie des batteries, a déclaré à Lifewire dans une interview par e-mail.
Les batteries à semi-conducteurs, une technologie de batterie lithium-métal, pourraient offrir une densité d'énergie nettement supérieure à celle du lithium-ion, a déclaré Lawrence.
"Nous avons une puissance de calcul presque infinie dans notre poche, mais c'est aussi utile tant que la batterie peut le faire fonctionner", a-t-il ajouté. "C'est pourquoi nous ne pouvons pas avoir un smartphone qui dure plus d'une journée avec une charge ou un drone qui peut durer plus de 30 à 60 minutes."
Les vélos électriques sont un autre domaine qui nécessite une révision de la batterie. En 2021, la seule ville de New York a signalé plus de 80 incendies liés aux vélos électriques et à leurs batteries. ZapBatt a créé une batterie de vélo électrique au lithium-titanate qui, selon elle, est résistante au feu et peut être complètement chargée de 0 % à 100 % en 20 minutes au lieu des 6 heures habituelles.
"Pour les consommateurs individuels, attendre six heures pour une charge de batterie et devoir remplacer les batteries chaque année n'est pas pratique et n'est pas respectueux de l'environnement", a déclaré Charlie Welch, PDG de ZapBatt, à Lifewire dans une interview par e-mail. "Avec cette vaste augmentation de l'intérêt pour les vélos électriques, la technologie de la batterie doit continuer d'évoluer pour encourager une utilisation accrue et améliorer la sécurité."
