La Suisse invente la batterie en papier alimentée par l’eau

Conçu et réalisé par des chercheurs de l’EMPA, ce dispositif pourrait alimenter des appareils électroniques à faible consommation, comme alternative aux piles classiques.

On ne peut pas se passer de la pile jetable, du moins pour l’instant. Dans le domaine de l’électronique basse consommation, surtout jetable, ces piles offrent en effet la meilleure solution en termes de conception et de praticité d’utilisation. Il est donc nécessaire, vu la situation, d’adopter des solutions qui réduisent au minimum l’impact de la pile jetable sur l’environnement.

La batterie en papier, conçue par Gustav Nyström dans les laboratoires suisses de l’EMPA, se compose de trois encres imprimées sur une bande de papier rectangulaire pour former une cellule d’un centimètre carré.

L’équipe suisse a déposé du chlorure de sodium sur toute la bande, en en trempant une extrémité dans de la cire. Sur l’une des feuilles de papier, elle a ensuite appliqué une encre contenant du graphite, qui joue le rôle de pôle positif de la batterie. Une deuxième encre contenant de la poudre de zinc a été appliquée au dos pour former le pôle négatif. Une troisième encre contenant des traces de graphite et de pigment de carbone a enfin recouvert les deux faces.

En ajoutant une certaine quantité d’eau, les sels qui enrobent le papier se dissolvent et libèrent des ions chargés qui rendent la bande conductrice. Tandis que les ions se dispersent, le zinc contenu dans l’encre s’oxyde et libère des électrons, qui sont ensuite transférés par les encres vers la cathode de graphite. La réaction qui s’ensuit avec l’oxygène de l’air génère ainsi un courant électrique pouvant servir à alimenter des appareils externes.

Au cours de l’étude, l’équipe a réussi à combiner deux cellules pour faire fonctionner un réveil à affichage à cristaux liquides, obtenant une tension stable de 1,2 volt, juste en dessous des 1,5 volt d’une pile alcaline standard. Le temps d’activation était d’environ 20 secondes.

« La particularité de notre nouvelle batterie est que, contrairement à de nombreuses batteries métal-air qui utilisent une feuille de métal s’usant progressivement à mesure que la batterie se décharge, notre conception permet de n’ajouter à l’encre que la quantité de zinc réellement nécessaire à l’application spécifique », a conclu Nyström

source de l’image : empa.com

source de l’image : empa.com

Auteur : Alessandro Volpe