Yahoo Actualités La révolution quantique s'attaque aux batteries
Des batteries utilisant certaines propriétés de la physique quantique se rechargeraient en théorie quasi instantanément. Apparu il y a seulement quelques années, ce concept étonnant fait son chemin dans des laboratoires du monde entier et débouche sur des expériences prometteuses.
Cet article est extrait du mensuel Sciences et Avenir - La Recherche n°924, daté février 2024.
Après l'ordinateur quantique, les capteurs, la cryptographie, les batteries pourraient bien constituer une nouvelle dimension de la révolution quantique. Le concept est encore balbutiant, mais plusieurs laboratoires, en Australie, en Corée du Sud, en Italie, s'y intéressent. Ils partent du constat que les performances des batteries classiques, électrochimiques, sont condamnées à plafonner. Cette technologie vieille de deux siècles repose sur le transfert d'ions et d'électrons entre deux électrodes, à l'aide de réactions chimiques. La vitesse de charge dépend de la cinétique des réactions et du déplacement des ions dans l'électrolyte, autant de facteurs limitants qu'il est possible d'optimiser, mais pas indéfiniment. Il y aura toujours un temps de charge incompressible.
La batterie quantique fait table rase de tout cela : plus d'ions, plus d'électrons, plus d'électrolyte. On n'y trouve que des particules capables d'absorber de l'énergie fournie sous la forme de photons, pour la restituer ensuite. Le concept a émergé en avril 2013 dans la revue Physical Review E, sous la plume des physiciens Robert Alicki de l'Université de Gdansk (Pologne) et Mark Fannes de l'Université catholique de Louvain (Belgique). Ils rédigent alors un article traitant de la thermodynamique, cette branche de la physique qui décrit les transferts d'énergies, appliquée à la physique quantique. Tout un programme !
Car la thermodynamique considère les atomes et molécules comme un tout, en "moyenne". Ainsi, elle peut décrire le comportement d'un gaz sans rien dire du destin d'une seule molécule de ce gaz. L'idée des chercheurs est de voir comment elle se transpose à la physique quantique qui, elle, s'applique aux particules individuelles. "J'ai écrit pour la première fois sur la thermodynamique des systèmes quantiques microscopiques en 1979, se souvient Robert Alicki. Mais ce thème s'est popularisé à mesur[...]
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