Une combinaison de deux matériaux ordinaires - le graphite et l'eau - pourrait produire des systèmes de stockage d'énergie qui fonctionnent à égalité avec les batteries lithium-ion, mais se rechargent en quelques secondes et ont une durée de vie presque indéfinie.

Dr Dan Li, du Département de génie des matériaux de l'Université Monash, et son équipe de recherche ont travaillé avec un matériau appelé graphène, qui pourrait constituer la base de la prochaine génération de systèmes de stockage d'énergie ultrarapides.

« Une fois que nous pourrons manipuler correctement ce matériau, votre iPhone, par exemple, pourrait charger en quelques secondes, ou peut-être plus rapidement », a déclaré le Dr Li.

Le graphène est le résultat de la décomposition du graphite, un pas cher, matériau facilement disponible couramment utilisé dans les crayons, en couches d'un atome d'épaisseur. Sous cette forme, il a des propriétés remarquables.

Le graphène est fort, chimiquement stable, un excellent conducteur d'électricité et, surtout, a une surface extrêmement élevée.

Le Dr Li a déclaré que ces qualités rendent le graphène parfaitement adapté aux applications de stockage d'énergie.

« La raison pour laquelle le graphène n'est pas utilisé partout est que ces feuilles très minces, lorsqu'il est empilé dans une macrostructure utilisable, se lier immédiatement, graphite de reformage. Lorsque le graphène se reconstitue, la majeure partie de la surface est perdue et elle ne se comporte plus comme le graphène.

Maintenant, Le Dr Li et son équipe ont découvert la clé du maintien des propriétés remarquables de feuilles de graphène séparées :l'eau. Garder le graphène humide - sous forme de gel - fournit des forces de répulsion entre les feuilles et empêche le réempilement, le préparer pour une application dans le monde réel.

« La technique est très simple et peut facilement être étendue. Quand nous l'avons découvert, nous pensions que c'était incroyable. Nous prenons deux basiques, matériaux peu coûteux – eau et graphite – et fabriquer ce nouveau nanomatériau aux propriétés étonnantes, ", a déclaré le Dr Li.

Lorsqu'il est utilisé dans des appareils énergétiques, le gel de graphène surpasse considérablement la technologie actuelle à base de carbone, à la fois en termes de quantité de charge stockée et de rapidité avec laquelle les charges peuvent être livrées.

Le Dr Li a déclaré que les avantages du développement de cette nouvelle nanotechnologie s'étendent au-delà de l'électronique grand public.

« À grande vitesse, des systèmes de stockage d'énergie fiables et rentables sont essentiels pour la viabilité future de l'électricité produite à partir de ressources renouvelables. Ces systèmes sont également la clé de l'adoption à grande échelle des véhicules électriques.

« Le gel de graphène est également prometteur pour une utilisation dans les membranes de purification de l'eau, dispositifs et capteurs biomédicaux.