Titre d'origine: A Salt and Paper Battery par Prachi Patel

Cette batterie simple et non polluante pourrait être utilisée dans les appareils compacts.

Des chercheurs de l'Université d'Uppsala de Suède ont créé une batterie flexible à partir de deux ingrédients courants et bon marché: la cellulose et le sel. Cette très légère batterie rechargeable utilise de fine pièces de papier -couches pressées et enchevêtrées de fibre de cellulose- comme électrodes, alors que le sel en solution sert d'électrolyte.

Cette nouvelle batterie pourrait être peu chère, facile à fabriquer et d'impact environnemental insignifiant, affirme la chef d'équipe Maria Stromme. Elle suggère qu'elle pourrait être utilisé afin d'alimenter de petits  appareils de diagnostic peu chers ou des détecteurs sur des emballages, voire dans du tissu. "Vous n'avez pas besoin d'un gros équipement afin de fabriquer cette batterie," dit Stromme, "ce qui permet de la réaliser localement dans les pays en développement.

Cette nouvelle batterie utilise un type rechargeable de film fin dessimodé sur lequel de nombreux autres chercheurs et entreprises ont travaillé depuis de nombreuses années.

Les batteries à film fin utilisent typiquement des électrolytes solides en place de liquide ou de gel, et leur électrodes sont faites de lithium mélangé avec du métal comme le nickel, le cobalt, ou le manganèse. La batterie de Sel-papier est une solution idéale de remplacement de celles contenant du lithium et utilisées dans de nombreux appareils portables, tels que les détecteurs sans fil, les cartes "intelligentes", les implants médicaux et les puces RFID. "Pour toutes ces applications, plus la batterie et fine et petite, mieux c'est," dit Sarah Braford, spécialiste de l'énergie chez Frost & Sullivan.

Les batterie à film fin ont un autre atout. Elles ont une longue durée de vie, car maintenant leur capacités chargées après plusieurs années, et peuvent être chargées et déchargées des dizaines de milliers de fois dit Raghu Das, CEO de l'entreprise de recherche IDTechEX et expert de circuits imprimés, "permettant à des détecteurs sans fil de perdurer des dizaines d'années si elles sont correctement reliées à des collecteurs d'énergie."

Cependant, très peu de "jeunes pousses" telles que Infinite Power Solutions à Littleton, et Solicoreau Lakeland, ont rassemblé assez de fond pour atteindre la possibilité de commercialisation sur le marché. Cymbet à Elk River et Excellatron à Atlanta sont d'autres candidats prêt au marché avec leur propre technologie Plus de 4 million de batterie à film fin seront fabriquées cette année d'après le rapport d'étude de marché de la société NanoMarkets sorti en Mai 2009.

La nouvelle batterie au papier, décrite dans un article publié en ligne par le journal Nano Letters, doit encore rattraper son retard. Les batteries au lithium peuvent fournir 4 volts et atteignent des densités énergétiques de 200 à 300 milliwatts/heure/gramme. En comparaison, une seule batterie au papier fournit 1 volt et peut emmagasiner jusqu'à 25 milliwatt/heure/gramme. Lorsqu'elle atteint un pic de délivrance, elle pert 6% de sa capacité de stockage après 100 cycles de recharge. Cependant, Stromme dit que son  équipe a déjà fait fonctionner la batterie pendant 1000 cycles de recharge à des intensités plus faibles. elle souligne également que ce sont des données de seulement un premier prototype de laboratoire.

Les chercheurs travaillent maintenant pour optimiser cette batterie. A terme, combiner plusieurs piles ensemble et en les mettre en série permettrait d'en augmenter le voltage. De plus, et en fonction de l'application, elle dit que "il est possible d'ajuster la taille et l'intensité du courant afin d'atteindre ces objectifs".

La batterie au papier a l'avantage de se recharger bien plus vite qu'une batterie au lithium. La cellulose que Stromme et ses collègues utilisent est issue d'un type d'algue polluante trouvée dans la mer et dans les lacs. Bien que les cellules de l'algue contiennent de la cellulose, sa nanostructure est différente lui donnant 100 fois sa surface. Les chercheurs recouvre le papier issu de cette cellulose par un polymère conducteur et font un sandwich avec, au centre, un papier regorgeant d'une solution de sel, entre deux papier-électrodes.

Les ions chlorine circulent de l'électrode positive à la négative, alors que les électrons voyagent par le circuit externe, fournissant du courant. L'électrode en papier emmagasine la charge et il se recharge donc en une dizaine de seconde puisque les ions circulent rapidement à travers la fine électrode. en comparaison, les batteries au lithium se rechargent en une vingtaine de minute. "L'alliance entre grande capacité et temps de charge réduit est unique," dit stromme.

Bradford dit que la batterie papier n'en est qu'à un stade précoce de son développement comparée aux autres technologies à film fin. "Pour que cette batterie ait du succès, vous devez avoir une mise en place de fabrication facile et un coût de fabrication bas, mais la clef de réussite reste la performance du produit" dit-elle, "si elle n'apporte pas d'amélioration décisive sur les technologies existantes, il sera difficile d'en faire un succès".

Stromme est cependant optimiste quant aux débouchés de niche qu'offrent le dessimodage "vert". Elle dit qu'une commercialisation est envisageable dans les 3 ans.