Une cellule hybride qui produit et stocke de l’énergie

Des chercheurs de l’institut technologique de Géorgie ont développé une cellule énergétique auto-rechargeable qui convertit directement l’énergie mécanique en énergie chimique. La cellule stocke l’énergie jusqu’à ce qu’elle soit libérée sous forme d’un courant électrique. En créant une cellule générant du stockage, ils ont éliminé la nécessité pour les systèmes électriques d’utiliser une batterie ou un générateur séparé; ce qui réduit les pertes d’énergie et l’espace ou nombre de dispositifs utilisés pour générer, stocker et distribuer de l’énergie.

Zhong Lin Wang, professeur de l’École des sciences des matériaux à l’institut technologique de Géorgie, affirme que la cellule génératrice de stockage sera cinq fois plus efficace pour convertir l’énergie mécanique en énergie chimique comparé à deux systèmes traditionnels. Les gens sont habitués à considérer la production d’électricité et le stockage comme deux opérations distinctes effectuées par deux unités distinctes. Nous les avons mis ensemble dans une unité hybride unique pour créer une cellule énergétique auto-rechargeable. Ce qui démontre une nouvelle technique de conversion et de stockage de charge dans une unité intégrée.

La cellule se compose d’une cathode en dioxyde de cobalt et de lithium (LiCoO2) et d’une anode en dioxyde de titane (TiO2); toutes les deux séparées par un film de PVDF. Lorsque la pression est appliquée sur la cellule, le PVDF génère une tension piézo-électrique qui conduit les ions du lithium dans l’électrolyte de la cathode vers l’anode; ce qui va ainsi charger la cellule.

Le système pourrait être utilisé pour convertir l’énergie mécanique de la marche, des pneus d’un véhicule, des vagues de l’océan ou des vibrations mécaniques. Une application évidente est dans l’armée, où les soldats peuvent utiliser le système pour recharger les appareils à piles pendant qu’ils marchent. C’est pourquoi ce projet a obtenu le soutien de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), l’US Air Force ainsi que le Département américain de l’énergie, la National Science Foundation et le Programme d’innovation de l’Académie chinoise des sciences.

Source: Georgia Tech