Une étude menée par l’Université de technologie Chalmers, en Suède, a montré que les fibres de carbone peuvent fonctionner comme des électrodes de batterie, stockant directement l’énergie. Cela ouvre de nouvelles opportunités pour les batteries structurelles, où la fibre de carbone devient une partie intégrante du système énergétique. L’utilisation de ce type de matériau multifonctionnel peut contribuer à une réduction significative du poids des aéronefs et des véhicules du futur – un défi majeur pour l’électrification.
Les chercheurs ont étudié la microstructure de différents types de fibres de carbone disponibles dans le commerce. Ils ont découvert que les fibres de carbone avec des cristaux petits et mal orientés avaient de bonnes propriétés électrochimiques mais une rigidité plus faible en termes relatifs. Si vous comparez cela aux fibres de carbone qui contiennent de gros cristaux fortement orientés, elles ont une plus grande rigidité, mais les propriétés électrochimiques sont trop faibles pour une utilisation dans les batteries structurelles.
“Nous savons maintenant comment fabriquer des fibres de carbone multifonctionnelles pour atteindre une capacité de stockage d’énergie élevée, tout en garantissant une rigidité suffisante », déclare Leif Asp, professeur de mécanique des matériaux et de l’informatique à la Chalmers University of Technology. «Une légère réduction de la rigidité n’est pas un problème pour de nombreuses applications telles que les voitures. Le marché est actuellement dominé par des composites en fibre de carbone coûteux dont la rigidité est adaptée à l’utilisation des aéronefs. Il existe donc un potentiel pour que les fabricants de fibres de carbone étendent leur utilisation. ”
Dans l’étude, les types de fibres de carbone présentant de bonnes propriétés électrochimiques présentaient une rigidité légèrement supérieure à celle de l’acier, tandis que les types dont les propriétés électrochimiques étaient médiocres sont un peu plus de deux fois plus rigides que l’acier.
Les chercheurs collaborent avec les industries de l’automobile et de l’aviation. Leif Asp explique que pour l’aviation, il peut être nécessaire d’augmenter l’épaisseur des composites en fibre de carbone, afin de compenser la rigidité réduite des batteries structurelles. Cela augmenterait également leur capacité de stockage d’énergie.
Source: https://www.chalmers.se – 18/10/18