S'inspirer des plantes : une batterie métal-air en papier pour les dispositifs portables
"Non seulement la batterie a démontré des performances impressionnantes, mais elle fonctionne sans utiliser de matériaux toxiques"
Depuis plus de deux millénaires, le papier est un élément essentiel de la civilisation humaine. Mais aujourd'hui, l'utilisation du papier ne se limite pas à l'écriture. Il joue également un rôle essentiel dans l'avènement d'un avenir plus vert.
Les dispositifs légers et minces à base de papier contribuent à réduire la dépendance à l'égard des matériaux métalliques ou plastiques, tout en étant plus faciles à éliminer. Qu'il s'agisse d'appareils de diagnostic à base de papier permettant une détection rapide et économique des maladies infectieuses ou de batteries et d'appareils énergétiques offrant une alternative écologique à la production d'énergie, les scientifiques trouvent des moyens ingénieux d'utiliser ce matériau polyvalent.
Une équipe de chercheurs de l'université de Tohoku vient de présenter une batterie magnésium-air (Mg-air) haute performance à base de papier et activée par l'eau.
"Nous nous sommes inspirés du mécanisme de respiration des plantes pour concevoir ce dispositif", explique Hiroshi Yabu, auteur correspondant de l'étude. "La photosynthèse est analogue au processus de charge et de décharge des batteries. Tout comme les plantes exploitent l'énergie solaire pour synthétiser du sucre à partir de l'eau du sol et du dioxyde de carbone de l'air, notre batterie utilise le magnésium comme substrat pour générer de l'énergie à partir de l'oxygène et de l'eau."
Pour fabriquer la batterie, Yabu et ses collègues ont collé une feuille de magnésium sur du papier et ont ajouté le catalyseur de la cathode et la couche de diffusion des gaz directement sur l'autre face du papier. La batterie en papier a atteint une tension en circuit ouvert de 1,8 volt, une densité de courant de 1,0 volt de 100 mA/cm² et une puissance maximale de 103 milliwatts/cm².
"Non seulement la batterie a démontré des performances impressionnantes, mais elle fonctionne sans utiliser de matériaux toxiques, grâce à des cathodes en carbone et à un électrocatalyseur à base de pigments qui ont fait l'objet d'évaluations rigoureuses", ajoute M. Yabu.
Les chercheurs ont testé la batterie dans un capteur d'oxymètre de pouls et un capteur GPS, illustrant ainsi sa polyvalence pour les appareils portables.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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