Ce prototype, développé par le CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) en collaboration avec l’Université RMIT (Royal Melbourne Institute of Technology) et l’Université de Melbourne, démontre pour la première fois qu’un système quantique peut charger, stocker et libérer de l’énergie de la même manière que le font les batteries traditionnelles, mais selon des principes physiques fondamentalement différents, avec à la clé une recharge ultrarapide.

Des capacités extraordinaires

Contrairement aux batteries lithium-ion classiques qui reposent sur des réactions chimiques lentes, cette innovation fonctionne grâce à des états quantiques pour obtenir un énorme gain d’efficacité.

Concrètement, le système, constitué d’une petite microcavité organique multicouche, est capable d’absorber l’énergie d’un laser en une seule fois grâce au phénomène quantique de « superabsorption », ce qui permet de recharger la batterie quasiment instantanément, en moins d’une seconde.

Autre différence majeure avec les dispositifs classiques, toutes les unités de stockage peuvent fonctionner de concert et se charger collectivement, et non pas séparément, pour gagner encore en efficacité. Ce qui fait que plus on ajoute d’unités et plus on augmente la taille de la batterie, plus on réduit le temps de charge, contrairement aux technologies actuelles qui produisent exactement le résultat inverse.

La première batterie quantique est en train de devenir une réalité. © Battery Technology

Le stockage de demain

Pour vérifier les performances du prototype, les chercheurs – qui ont publié leurs travaux dans Light: Science Applications – ont mis à profit des outils très avancés, notamment le laser du laboratoire de l’École de chimie de l’Université de Melbourne qui permet de faire des observations sur des échelles de temps très réduites.

Les tests ont confirmé que la batterie se charge bien à une vitesse exceptionnelle.

Cette « preuve de concept » laisse entrevoir le formidable potentiel des batteries quantiques pour mettre au point, dans les années qui viennent, des systèmes de stockage beaucoup plus rapides et beaucoup plus efficaces, opérés à une échelle bien plus grande et sur des durées particulièrement longues. En somme, tout ce que les batteries actuelles ne peuvent pas faire.

Avant d’en arriver là, il faudra cependant pouvoir industrialiser cette technologie, ce qui va nécessiter de l’améliorer. Mais la promesse est immense car, demain, les batteries quantiques pourraient permettre de recharger n’importe quel appareil, depuis le smartphone jusqu’à la voiture électrique, presque instantanément.