Batteries de smartphones du futur : top des innovations pour augmenter l’autonomie

Les batteries de smartphones du futur pourraient enfin permettre d'augmenter l'autonomie de nos téléphones portables dans un avenir proche. Grâce à différentes technologies révolutionnaires, les batteries pourraient non seulement tenir plus longtemps, mais aussi consommer moins d'énergie et se recharger autrement que par l'électricité. Découvrez le top des technologies de batteries de smartphones du futur. 

Depuis les premiers smartphones commercialisés à la fin des années 2000, les appareils mobiles ont beaucoup évolué. Malheureusement, l'autonomie reste, en 2017, l'une des principales faiblesses de nos smartphones. Dans le meilleur des cas, les téléphones doivent toujours être chargés tous les soirs, et certains modèles obligent l'utilisateur à se promener avec son chargeur toute la sainte journée. En cas d'usage intensif, la batterie se décharge en quelques heures à peine. Les technologies de recharge rapide permettent de remédier partiellement à ce manque d'autonomie, mais les consommateurs rêvent d'un smartphone qui puisse tenir une semaine sans avoir besoin d'être rechargé.

Actuellement, tous les smartphones embarquent des batteries de type lithium-ion. Ces batteries se chargent rapidement, et présentent une durée de vie suffisante pour être utilisées plusieurs années. Leur capacité est également correcte, allant jusqu'à 4000 mAh pour les smartphones les plus haut de gamme comme le Razer Phone ou le Huawei Mate 10 Pro. Cependant, pour profiter d'une réelle avancée en termes d'autonomie, il faudra attendre l'arrivée de nouveaux types de batteries.

Chaque année, des chercheurs annoncent l'invention d'une nouvelle technologie de batterie révolutionnaire, mais le grand public attend toujours le changement. En réalité, l'innovation prend du temps, et beaucoup ignorent qu'il a fallu 30 ans pour que les batteries li-ion se démocratisent. Voici toutefois les innovations qui vont permettre de décupler l'autonomie des smartphones dans un futur proche.

Les balles de graphène permettent de doubler la capacité des batteries

Le géant sud-coréen Samsung est parvenu à développer des balles de graphène capable d'augmenter la capacité actuelle de ses batteries li-ion à hauteur de 45%. Par ailleurs, cette innovation permettrait de recharger les smartphones cinq fois plus rapidement. Samsung a présenté une batterie au graphène pouvant être pleinement rechargée en seulement 12 minutes, au lieu d'une heure à l'heure actuelle. En plus des smartphones, cette invention pourrait permettre de charger les voitures électriques, et pourrait tenir à des températures extrêmes allant jusqu'à 60 degrés Celsius. Le graphène est à l'heure actuelle la solution la plus prometteuse pour augmenter l'autonomie des smartphones.

Les batteries à énergie humaine se rechargent grâce à la chaleur corporelle ou l'urine

Les smartphones du futur pourraient se charger grâce à l'énergie humaine. Par exemple, l'énergie générée par le mouvement a été utilisée dans le cadre d'une démonstration scientifique pour aliment 12 ampoules LED. Grâce à un film d'or de 50 nanomètres dissimulé sous des nano-pilliers de silicone, la friction est convertie en énergie. Hélas, pour l'heure, cette technologie convient plutôt aux montres connectées puisque l'appareil doit être en contact avec la peau.

En parallèle, les chercheurs de la Fondation Bill Gates sont parvenus à développer un système permettant de collecter suffisamment d'énergie à partir de l'urine humaine pour charger un smartphone. Baptisé Microbial Fuel Cell, ce système révolutionnaire permettrait de charger nos téléphones de la façon la plus naturelle qui soit. Il suffirait d'uriner dans un conduit prévu à cet effet dans le smartphone pour le recharger, ce qui permettrait aussi de remédier au problème des envies pressantes. On peut difficilement imaginer une technologie plus écologique. Reste à savoir si les consommateurs seront prêts à uriner en public pour éviter les pannes de batteries.

Les batteries à énergie sonore se rechargent en parlant au téléphone

Une innovation très intéressante serait de pouvoir utiliser l'énergie qui nous entoure directement pour alimenter nos smartphones. On peut bien évidemment penser aux batteries à énergie solaire, mais d'autres inventions très intéressantes sont aussi en cours de développement. Par exemple, des chercheurs sont parvenus à développer des proposant des batteries reposant sur le son et les nanogénérateurs. Ces batteries révolutionnaires pourraient être rechargées juste en parlant. Ainsi, le smartphone se rechargerait pendant que l'utilisateur téléphone.

Les scientifiques du MIT sont également parvenus à collecter de l'énergie à partir de l'eau dans l'atmosphère. Pour l'heure, ils ne sont parvenus qu'à créer un seul microwatt potentiel, ce qui peut sembler infime. Cependant, en combinant ces différentes technologies d'énergie ambiante, les smartphones du futur pourraient reposer uniquement sur l'énergie naturelle.

La technologie uBeam permet de charger un smartphone à distance

La possibilité de transmettre de l'énergie dans l'air était le rêve du défunt Nikolas Tesla. Dans un futur proche, ce rêve pourrait enfin devenir une réalité. À 25 ans, l'astrobiologiste Meredith Perry est parvenue à développer un système nommé uBeam, permettant de recharger une batterie à distance. Cette incroyable invention lui a permis de lever 28 millions de dollars. Le système uBeam repose sur les micro-ondes pour transmettre l'énergie vers un smartphone sur une distance de plusieurs mètres.

Malheureusement, cette technologie utilise beaucoup d'énergie, coûte très cher à produire, et offre une vitesse de charge très lente. Néanmoins, un tel système permettrait potentiellement de charger les smartphones en permanence, en diffusant des micro-ondes dans les airs comme on diffuse actuellement des ondes pour les réseaux mobiles tels que la 3G/4G. Ainsi, les smartphones n'auraient tout simplement plus besoin d'être chargés puisqu'ils seraient alimentés en permanence. Cette technologie pourrait aussi être utilisée pour alimenter les voitures, les ordinateurs et autres appareils électroniques.

Les batteries solid-state pourront être chargées bien plus rapidement

Les batteries lithium-ion solid-stater pourraient se débarrasser du système de transmission d'électrolytes en le remplaçant par des conducteurs superioniques, selon les scientifiques de Toyota. Ces batteries d'un genre nouveau seraient plus fiables, et pourraient être chargées en seulement sept minutes. De plus, elles pourraient fonctionner à des températures extrêmes allant de -30 à 100° degrés Celsius. Une autre innovation prometteuse est celle des batteries à sable. Ces batteries offrent des performances trois fois supérieures aux batteries li-ion, coûtent moins cher à produire, et sont plus écologiques.

Les condensateurs haute capacité permettront aux batteries de survivre à des millions de charges

Contrairement aux batteries qui stockent l'énergie grâce à une réaction chimique, les condensateurs haute capacité stockent l'énergie dans un champ électrique. Ainsi, ces composants peuvent survivre à des centaines de milliers, voire des millions de cycles de charge de plus que les batteries actuelles. Selon Taavi Madiburk, PDG de Skeleton Technologies, leader mondial des solutions de stockage basées sur les condensateurs haute capacité, le futur ne repose pas sur le remplacement des batteries lithium-ion.

La vraie révolution sera de coupler cette technologie avec les condensateurs haute capacité pour une approche hybride. Ainsi, les smartphones pourront à la fois profiter de la densité d'énergie très élevée des batteries, et de la grande puissance des condensateurs haute capacité. En effet, ces composants peuvent être rechargés en 2 ou 3 secondes à peine. Au total, les condensateurs haute capacité pourraient augmenter la durée de vie des batteries de 50%.

 

Bientôt des smartphones sans batteries ?

En réduisant la consommation d'énergie des smartphones au maximum, les batteries pourraient un jour devenir inutiles. Un prototype d'un tel appareil a d'ailleurs déjà été fabriqué, en utilisant des composants déjà disponibles dans le commerce. Ce smartphone sans batterie a été créé par les ingénieurs de l'Université de Washington. Le smartphone tire son énergie de l'environnement, grâce à une antenne captant les signaux radio et un petit panneau solaire puisant la lumière du jour. Grâce à cette combinaison de technologies, le smartphone ne consomme que 3,5 microwatts. Certes, l'appareil permet uniquement de téléphoner, mais cette invention laisse rêveur pour le futur…