De minuscules billes de silicium, environ dix mille fois plus fin qu'un morceau de papier, pourrait un jour faire voyager plus loin les véhicules électriques avec une seule charge ou prolonger la durée de vie de la batterie de votre ordinateur portable, disent des scientifiques de l'Université du Maryland.

Batteries lithium-ion rechargeables - le genre de votre téléphone, caméra, et certaines voitures hybrides, utilisez du graphite comme électrode dans la batterie. Le silicium peut stocker jusqu'à dix fois plus d'ions lithium que le graphite, mais jusqu'à maintenant, les structures en silicium avaient tendance à se fissurer ou à se casser lorsqu'elles étaient utilisées à maintes reprises. Aujourd'hui, des chimistes et des scientifiques des matériaux de l'Université du Maryland ont conçu une minuscule structure en silicium pour les batteries qui peut durer plus de cycles de charge que les conceptions précédentes.

Les scientifiques ont fait pousser de minuscules billes de silicium sur un nanotube de carbone, puis utilisé un microscope puissant pour observer la charge et la décharge de l'électrode.

Pour faire les perles, YuHuang Wang, professeur assistant au département de chimie et biochimie, et ses collègues ont attaché une partie d'une molécule parfois trouvée dans les arômes alimentaires le long de tubes de carbone de moins de cinquante nanomètres de large. Puis ils ont inondé l'espace avec un gaz contenant du silicium. La molécule organique a fait croître des billes de silicium sur le tube.

Ensuite, ils ont chargé le silicium avec des ions lithium.

Les chercheurs pensent que la structure est plus résistante car contrairement aux revêtements plats en silicone, les billes de silicium poussent comme des ballons flexibles. La molécule organique qui a initialement attiré le silicium vers le tube a rendu la liaison du silicium au tube plus forte, empêcher le silicium de se briser, les chercheurs ont trouvé.

Comme les billes ont été chargées par le lithium, ils ont grandi et rétréci sans se fissurer ni se déchirer.

Les billes se dilatent vers l'extérieur à partir du nanotube, mais pas l'un envers l'autre, afin qu'ils puissent être placés près les uns des autres le long du nanotube.

La recherche a été publiée ce mois-ci dans la revue ACS Nano .