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Des batteries fines comme du papier

Ridha Loukil

- Grâce à un polymère organique, NEC a créé une batterie écologique ultrafine, capable de se recharger en un clin d'oeil.

Lors de son salon annuel iExpo, tenu le mois dernier à Tokyo, au Japon, NEC a dévoilé un prototype de batterie écologique au nom exotique ORB (Organic Radical Battery). Fruit de cinq années de recherche et développement, cette technologie ouvre la voie à des batteries ultrafines et flexibles, solution idéale pour l'alimentation en courant d'afficheurs souples, de vêtements communicants, de cartes à puce ou d'étiquettes RFID.

En effet, le prototype présenté ne fait pas plus de 300 µm d'épaisseur, l'équivalent de l'épaisseur de trois feuilles de papier. Il est tellement flexible qu'on peut l'enrouler et le déformer à loisir, sans affecter ses performances électriques. Des caractéristiques qui rendent possible l'intégration de la batterie dans le fameux "papier électronique", nouveau type d'écran bistable ultramince, utilisé de plus en plus dans les livres électroniques, les panneaux publicitaires, les afficheurs en entreprises ou les horloges électroniques. On peut également l'intégrer dans les bracelets de montres, les étiquettes radiofréquences et autres dispositifs électroniques souples.

 

Une structure moléculaire où le radical reste stable

 

La clé de cette technologie réside dans l'emploi en guise de cathode d'un polymère radical organique, sorte de plastique que NEC a réussi à synthétiser à partir du PTMA (polytétraméthylène adipate) modifié. Contrairement aux polymères classiques, ce matériau se caractérise par une structure moléculaire où le radical reste stable. Selon le géant japonais, il offre une "excellente" durée de vie. L'électrolyte est aussi formé d'un polymère en forme de gel, stade intermédiaire entre les états solide et liquide. Pour favoriser l'échange d'ions entre l'anode et la cathode, il a été rendu légèrement poreux par expansion à l'aide d'un solvant.

Cette technologie se distingue aussi par sa réactivité élevée. Selon NEC, la batterie se recharge en moins de 30 secondes ! À l'inverse, en décharge, elle a l'aptitude de délivrer sa pleine puissance en un bref instant, ce qui en fait une solution d'alimentation de secours tout indiquée des PC de bureau, application où les microcoupures de courant du secteur se limitent à quelque 10 ms. NEC développe d'ailleurs une batterie spécifique à cet effet. Elle mesure 55 x 43 x 4 mm et pèse 88 grammes. Avec une capacité de seulement 1 Wh, elle est capable de fournir des décharges de 100 W.

Le prototype offre une densité énergétique de 1 mWh/cm2. De quoi, selon NEC, permettre à une étiquette RFID plusieurs dizaines de milliers de transmissions en une seule recharge. La technologie présente aussi l'avantage de ne faire appel à aucune matière dangereuse telles que le mercure, le plomb et le cadmium. NEC poursuit le développement afin d'en accroître les performances et la fiabilité.

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