Depuis quelques années, la chimie planche sur des matériaux à la fois efficaces et respectueux de l’environnement. Ces derniers devraient pouvoir révolutionner le domaine des batteries, mais aussi notre quotidien. Savez-vous de quoi il est réellement question ? Ces derniers temps, c’est le nitrure de bore qui est au centre de toutes les attentions. En effet, comme vous l’avez très certainement compris, les différentes batteries connaissent une véritable révolution ! ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️
Sources : https://pastebin.com/raw/m4CMLN62
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00:00 Ces matériaux peuvent révolutionner le domaine des batteries.
00:03 Depuis quelques années, la chimie planche sur des matériaux à la fois efficaces et respectueux de l'environnement.
00:08 Ces derniers devraient pouvoir révolutionner le domaine des batteries, mais aussi notre quotidien.
00:13 Savez-vous de quoi il est réellement question ?
00:15 Ces derniers temps, c'est le nitrure de bord qui est au centre de toutes les attentions.
00:20 En effet, comme vous l'avez très certainement compris, les différentes batteries connaissent une véritable révolution.
00:25 Pendant longtemps, la technologie lithium-ion a dominé de nombreuses industries,
00:29 mais aujourd'hui, ce n'est plus vraiment le cas.
00:32 De ce fait, le sodium a décidé de tenter sa chance.
00:34 Pourtant, c'est le nitrure de bord qui est en passe de révolutionner le domaine des batteries.
00:39 Effectivement, les matériaux de charge de refroidissement en nitrure de bord sont bien souvent utilisés
00:43 pour la gestion thermique de certains appareils, notamment les voitures.
00:47 Mais qu'est-ce que réellement le nitrure de bord ?
00:49 Comment fonctionne la gestion thermique des batteries ?
00:51 Les charges de refroidissement en nitrure de bord peuvent-elles vraiment modifier l'avenir des batteries ?
00:56 Nous allons donc nous efforcer de répondre à toutes ces questions au cours de cette vidéo.
01:01 En réalité, le nitrure de bord fait partie intégrante de notre quotidien.
01:08 En outre, la sécurité et l'environnement sont des enjeux particulièrement importants des nouveaux matériaux.
01:13 Peut-on vraiment considérer le nitrure de bord comme le nouveau carbone ?
01:17 Peut-il réellement révolutionner l'industrie automobile ?
01:20 En ce moment, les batteries sont en pleine révolution et de nombreux matériaux font leur apparition.
01:24 Ces dernières années, la technologie lithium-ion a complètement dominé l'industrie de l'automobile.
01:30 Dans le domaine des voitures électriques, la batterie représente environ 40% du coût du véhicule.
01:35 Elle est donc un élément central de ce marché en constante évolution.
01:38 C'est la technologie lithium-ion qui s'est imposée au cœur de cette industrie.
01:42 Elle a longtemps été la technologie la plus au point.
01:45 Pour faire simple, la cellule est le centre électrochimique de la batterie.
01:49 Cette dernière est constituée de 4 éléments essentiels.
01:52 Il est question de 2 électrodes, de la cathode, de l'anode, de l'électrolyte et d'une membrane poreuse centrale.
01:58 Le rôle de cette dernière est simple, protéger les électrodes et éviter les courts-circuits.
02:02 Pour rappel, l'électrolyte est un fluide mélangeant des solvants et des sels.
02:06 Les ions lithium ont donc été longtemps privilégiés dans les sels afin de circuler entre les électrodes mais aussi de générer de l'énergie.
02:12 D'après de nombreux chimistes, cette base lithium aurait encore la possibilité de perdurer.
02:17 Mais c'était sans compter l'apparition de nouveaux matériaux particulièrement intéressants.
02:21 Les chercheurs espèrent réduire les coûts tout en améliorant les performances.
02:25 Ils sont donc prêts à investir dans certaines nouveautés qui d'après eux en valent la peine.
02:29 C'est le sodium qui a tenté sa chance dans le domaine.
02:31 Qu'il s'agisse de téléphones ou de véhicules électriques, les batteries lithium-ion restent les plus populaires du marché.
02:37 Leur coût de production relativement bon marché est d'ailleurs particulièrement apprécié par les constructeurs automobiles.
02:42 Cependant, cette production à coût réduit n'est pas sans conséquence pour l'environnement.
02:46 Il est vrai que chaque batterie contient plusieurs kilos de lithium qui est principalement produit en Australie ou au Chili.
02:52 Néanmoins, ces pays sont très loin de l'endroit de production des batteries lithium-ion.
02:56 Le transport de la matière représente donc une véritable catastrophe écologique.
03:00 De plus, les mines de lithium nécessitent une très grande quantité d'eau.
03:03 On parle de 2 millions de litres d'eau pour une tonne de lithium.
03:07 Bien entendu, comme toute énergie fossile, l'épuisement des ressources se fait déjà sentir.
03:11 De ce fait, les ingénieurs ont fait le choix de se concentrer sur le sodium.
03:15 Pour commencer, le sodium est beaucoup plus présent sur Terre que le lithium et son impact environnemental est moindre.
03:21 Ainsi, il apparaît comme une alternative parfaite sur le plan écologique.
03:24 Économiquement parlant, les batteries au sodium-ion sont également gagnantes.
03:28 C'est pour toutes ces raisons que les batteries au sodium-ion vont faire leur apparition sur des véhicules électriques sortis d'usines dès 2024.
03:35 Grâce à leur performance à basse température, elles font l'unanimité.
03:38 Cependant, du côté de la densité énergétique et de leur poids, les batteries sodium-ion ont encore beaucoup de progrès à faire.
03:44 Qu'en est-il du nitrure de bore ? Est-il vraiment en passe de révolutionner le domaine des batteries ?
03:49 En effet, le nitrure de bore permet un meilleur refroidissement des composants électroniques.
03:52 L'objectif de ces nouveaux matériaux est de favoriser la mobilité durable et donc d'analyser l'impact environnemental des produits utilisés.
04:00 Le nitrure de bore fait partie d'un ensemble de matériaux permettant de mettre des composants électroniques nanométriques au point.
04:06 Ces inventions font la une de l'industrie automobile et les chercheurs se penchent durablement sur la question.
04:11 Sommes-nous véritablement à l'aube d'un changement technologique incroyable ?
04:15 Les matériaux en charge de refroidissement en nitrure de bore sont aujourd'hui beaucoup utilisés dans le cadre de la gestion thermique des batteries.
04:21 Mais qu'est-ce que réellement le nitrure de bore ?
04:24 Le nitrure de bore est un composé de formules chimiques BN, qualifiées d'iso électronique de carbone.
04:29 Le nitrure de bore est formé d'un nombre égal d'atomes de bore et d'atomes d'azote.
04:33 Ces derniers encadrent le carbone dans le tableau périodique des éléments.
04:36 Ainsi, le nitrure de bore existe sous deux variétés différentes.
04:40 Il est d'abord question de nitrure de bore de type graphite, de forme dite HBN.
04:44 Il est un très bon isolant.
04:46 Il possède même des propriétés lubrifiantes supérieures à celles du graphite à haute température.
04:50 Les microparticules de HBN peuvent offrir une lubrification instantanée à froid.
04:55 Cela crée une fiabilité mécanique des couples pistons-cylindres de moteur.
04:59 Le HBN présente également une très bonne conductivité thermique.
05:02 D'un autre côté, il est question du nitrure de bore de type diamant.
05:05 Cette forme dite CBN est une structure cubique.
05:08 Sa dureté est exceptionnelle et sa valeur est proche de celle d'un diamant.
05:11 Le nitrure de bore de ce type est aussi très abrasif.
05:14 Il résiste même mieux à la chaleur et au choc qu'un diamant.
05:17 Maintenant que nous avons un peu plus d'informations sur le nitrure de bore,
05:20 il est important de comprendre le fonctionnement de la gestion thermique des batteries.
05:24 Qu'en pensez-vous ?
05:25 Vous n'êtes pas sans savoir que le secteur automobile connaît de multiples changements.
05:28 Le principe de neutralité carbone va dans le sens d'une conversion vers les véhicules électriques.
05:33 De ce fait, les systèmes de gestion thermique des batteries deviennent de plus en plus importants.
05:37 La solution de refroidissement liquide doit être bien conçue et dispose de connecteurs rapides.
05:42 Cela permet alors de dissiper l'excès de chaleur mais aussi de prévenir les pertes thermiques.
05:46 Les temps de charge sont réduits, tout comme les températures.
05:49 Le système de gestion thermique des batteries permet de suivre et de contrôler la hausse de la température du bloc batterie.
05:55 Les raccords rapides participent à une gestion thermique incomparable.
05:59 Les matériaux utilisés doivent être adaptés au type de liquide de refroidissement du système.
06:03 Actuellement, le nitrure de bore semble être la solution idéale.
06:07 Effectivement, les charges de refroidissement nitrure de bore parviennent à relever le défi de la gestion thermique,
06:11 notamment parce qu'il est connu pour sa stabilité thermique et sa conductivité.
06:15 Ses propriétés entraînent la fabrication d'une famille de charges céramiques légères.
06:19 Ajoutées à des polymères, ces dernières améliorent la conductivité thermique et maintiennent l'amélioration électrique.
06:25 Les charges de refroidissement à base de nitrure de bore permettent d'obtenir une évacuation élevée de la chaleur
06:30 et répondent aux exigences en matière d'isolation électrique.
06:33 Le nitrure de bore détient aussi des propriétés aux fonctions multiples.
06:37 Ce matériau participe donc à la réduction de la taille et du poids des composants, ce qui impacte aussi le coût du système.
06:43 Le nitrure de bore permet à tous les composants de dissiper efficacement la chaleur et d'atteindre une fiabilité sur le long terme.
06:49 Ainsi, le nitrure de bore semble remplir toutes les conditions nécessaires à la mise au point d'une batterie performante en tout point.
06:56 L'avenir des batteries semble au beau fixe.
06:58 De nombreuses inventions en sont la preuve.
07:00 Des chercheurs de l'université Jiao Tong de Shanghai ont inventé une housse permettant de préserver les batteries des variations de température.
07:07 Des batteries dix fois plus puissantes sont également en train d'envahir nos téléphones.
07:11 Est-ce le résultat de la découverte des avantages du nitrure de bore ?
07:14 Désormais, le nitrure de bore fait partie intégrante de notre quotidien.
07:18 Tous les appareils modernes se doivent de maintenir une fiabilité ainsi qu'une efficacité sur le long terme.
07:23 C'est ce qui permet à l'acheteur de sauter le pas et d'investir.
07:25 Ces appareils nécessitent l'utilisation de matériaux avancés pour transférer l'excès de chaleur dans l'air ambiant.
07:31 Les exemples les plus probants sont les ordinateurs portables, les smartphones, mais aussi les véhicules électriques ou hybrides.
07:36 Avec l'avancée des technologies, de plus en plus de produits intègrent des composants 5G qui nécessitent plus de composants électroniques.
07:43 Ces derniers génèrent également plus de chaleur.
07:45 De ce fait, le défi de la gestion thermique n'a jamais été aussi important.
07:49 De la même manière, la sécurité et l'environnement sont des enjeux primordiaux.
07:53 C'est pour cette raison que les chercheurs passent leur temps à rechercher de nouveaux types de piles et de batteries.
07:57 Ces nouvelles inventions doivent être beaucoup plus sûres dans leur composition chimique.
08:01 Elles doivent contenir le moins de matériaux rares possibles.
08:04 Les piles et les batteries jouent un rôle de plus en plus important.
08:07 Leur effet sur les personnes et l'environnement doit donc être positif.
08:11 Ces nouvelles piles et batteries se doivent aussi de répondre aux besoins du marché.
08:14 Les temps de recharge doivent être plus rapides.
08:16 Les véhicules électriques doivent être plus autonomes.
08:19 Bien entendu, l'énergie verte reste la priorité et doit être abordable pour tous.
08:23 C'est pour toutes ces raisons que les piles et les batteries se trouvent au centre des recherches sur l'innovation technologique.
08:29 Le nitrure de bord est-il vraiment le nouveau carbone ?
08:32 Ses propriétés exceptionnelles de résistance, de rigidité, de tolérance en température les plus élevées
08:37 semblent faire de lui le remplaçant idéal du carbone.
08:40 Pourtant, obtenir une telle qualité peut s'avérer très difficile.
08:43 À l'avenir, que peut-on attendre du nitrure de bord ?
08:49 Depuis quelques temps, le domaine des batteries est en pleine révolution.
08:51 Pendant un long moment, la technologie lithium-ion a dominé l'industrie de l'automobile.
08:56 Le sodium a tenté sa chance, mais c'est le nitrure de bord qui est en passe de révolutionner le domaine des batteries.
09:01 En effet, les matériaux de charge de refroidissement nitrure de bord sont utilisés pour la gestion thermique.
09:06 Le nitrure de bord est formé d'atomes de bord et d'azote.
09:09 Il permet de stabiliser durablement la gestion thermique des batteries.
09:12 Il est donc question des charges de refroidissement en nitrure de bord.
09:15 L'avenir des batteries connaît donc un véritable chambardement.
09:18 Ainsi, le nitrure de bord fait désormais partie de notre quotidien, tout comme le respect de la sécurité de l'environnement.
09:24 Le nitrure de bord est-il vraiment le nouveau carbone ?
09:27 Les batteries au nitrure de bord ont-elles un véritable avenir ?
09:30 [Musique]