La technologie des batteries de smartphones est plutôt bonne de nos jours. Mais s’il y a une chose dont les amateurs de gadgets ne pourront jamais se lasser, c’est la promesse d’une meilleure autonomie. Ne serait-ce pas formidable si nos appareils pouvaient durer deux ou trois jours d’utilisation intensive avec une seule charge ? Et pourquoi pas une semaine entière ? Avec les batteries en graphène, cela pourrait ne pas être un rêve si chimérique.

Guide de l’acheteur : Les meilleurs powerbanks que vous pouvez acheter

Les batteries au graphène n’alimentent pas encore les smartphones et autres gadgets, mais la technologie progresse. À l’avenir, le graphène pourrait être le matériau qui remplace les batteries lithium-ion dont l’industrie technologique est devenue si dépendante depuis des décennies.

Nous avons écrit sur le graphène à quelques reprises auparavant ici à Android Authority. Il semble être l’une de ces technologies avec des tas de promesses, mais qui est perpétuellement juste au coin de la rue. Bien que nous soyons encore loin de la commercialisation des technologies du graphène, y compris les batteries, c’est toujours quelque chose qui vaut la peine d’être gardé sur votre radar.

Voici tout ce que vous devez savoir sur les batteries au graphène.

Qu’est-ce qu’une batterie au graphène ?

Avant de se plonger dans la batterie au graphène, il est utile de rappeler rapidement ce qu’est le graphène et comment il fonctionne.

Brièvement, le graphène est une composition d’atomes de carbone étroitement liés dans une structure hexagonale ou en nid d’abeille. Ce qui rend le graphène si unique est que cette structure n’a qu’une couche atomique d’épaisseur, ce qui rend essentiellement une feuille de graphène bidimensionnelle. Cette structure 2D produit des propriétés très intéressantes, notamment une excellente conductivité électrique et thermique, une grande flexibilité, une grande résistance et un faible poids. Ce qui nous intéresse particulièrement, c’est la conductivité électrique et thermique, qui est en fait supérieure à celle du cuivre – l’élément métallique le plus conducteur.

Les supercondensateurs permettent des batteries qui durent beaucoup plus longtemps et se rechargent presque instantanément

En ce qui concerne les batteries, les capacités du graphène peuvent être utilisées de plusieurs façons. L’utilisation idéale du graphène comme batterie est celle d’un « supercondensateur ». Les supercondensateurs stockent le courant tout comme une batterie traditionnelle, mais peuvent se charger et se décharger incroyablement rapidement.

L’astuce non résolue avec le graphène est de savoir comment fabriquer économiquement en masse les feuilles super-minces pour les utiliser dans les batteries et d’autres technologies. Les coûts de production sont prohibitifs pour le moment, mais la recherche contribue à faire des batteries en graphène une réalité.

En 2017, Samsung a annoncé une percée avec sa « balle en graphène ». Bien que nous n’ayons pas entendu autre chose depuis. Plus récemment, il est apparu que Telsa serait également intéressé par la technologie pour les batteries automobiles.

Graphène vs lithium-ion

Tout comme les batteries lithium-ion (Li-ion), les cellules de graphène utilisent deux plaques conductrices recouvertes d’un matériau poreux et immergées dans une solution électrolyte. Mais si leur composition interne est assez similaire, les deux batteries offrent des caractéristiques différentes.

Le graphène offre une conductivité électrique plus élevée que les batteries lithium-ion. Cela permet d’obtenir des cellules qui se chargent plus rapidement et qui sont également capables de délivrer des courants très élevés. Cela est particulièrement utile pour les batteries de voiture, par exemple, ou pour la recharge rapide d’un appareil à l’autre. La conductivité thermique élevée signifie également que les batteries fonctionnent plus froidement, ce qui prolonge leur durée de vie même dans des boîtiers exigus comme un smartphone.

Les batteries au graphène sont également plus légères et plus fines que les cellules lithium-ion actuelles. Cela signifie des appareils plus petits et plus minces ou des capacités plus importantes sans nécessiter d’espace supplémentaire. Non seulement cela, mais le graphène permet des capacités beaucoup plus élevées. Le lithium-ion stocke jusqu’à 180Wh d’énergie par kilogramme alors que le graphène peut stocker jusqu’à 1 000Wh par kilogramme.

Enfin, le graphène est plus sûr. Bien que les batteries lithium-ion aient un très bon bilan en matière de sécurité, il y a eu quelques incidents majeurs impliquant des produits défectueux. La surchauffe, la surcharge et la perforation peuvent provoquer des déséquilibres chimiques incontrôlables dans les batteries au lithium-ion et entraîner un incendie. Le graphène est beaucoup plus stable, flexible et plus solide, et résiste mieux à de tels problèmes.

On n’est pas obligé d’avoir l’un ou l’autre cependant. Les batteries Li-ion peuvent utiliser le graphène pour améliorer les performances du conducteur cathodique. Ces batteries sont connues sous le nom d’hybrides graphène-oxyde métallique. Les batteries hybrides sont plus légères, leur temps de charge est plus rapide, leur capacité de stockage est plus importante et leur durée de vie est plus longue que celle des batteries actuelles. Les premières batteries au graphène de qualité grand public seront probablement des hybrides.

Ce que les batteries au graphène signifient pour les smartphones

Les futurs smartphones embarquant des cellules électriques au graphène présenteraient les avantages décrits ci-dessus. Les combinés se chargeraient encore plus rapidement (regardez les résultats lorsque nous avons testé un powerbank en graphène dans la vidéo en haut de cet article), l’autonomie de la batterie durerait facilement un jour ou deux, voire plus, et les appareils pourraient être plus fins et plus légers.

Le passage au graphène pourrait offrir 60 % ou plus de capacité par rapport à la batterie lithium-ion de même taille. Combinées à une meilleure dissipation de la chaleur, les batteries plus froides prolongeront également la durée de vie des appareils. Vous n’aurez pas besoin de payer des remplacements de batterie coûteux après quelques années pour maintenir vos vieux appareils en parfait état.

Ne manquez pas : Comment prolonger la durée de vie de la batterie de votre téléphone Android

Les batteries en graphène permettraient aux smartphones d’être plus fins ou d’offrir plus de capacité de batterie tout en gardant leurs proportions actuelles. Il y a également des implications intéressantes pour la recharge rapide d’appareil à appareil. Avec des batteries capables de supporter des courants très élevés et des temps de recharge et de décharge ultrarapides, les gadgets pourraient se recharger les uns les autres à des vitesses ultrarapides.

Bien que la technologie des batteries au graphène ne soit pas pour demain, c’est une perspective alléchante pour les futurs smartphones, gadgets, véhicules électriques, et bien plus encore. C’est un sujet à suivre de près.