Prochaine génération de batteries : innovations majeures d’Hydro-Québec et de CIC Energigune

Des innovations importantes de l’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) et de CIC Energigune ouvrent la voie à la génération de batteries qui succèdera aux batteries au lithium-ion pour l’électrification des transports.

Cette technologie de batteries solides contribuera à créer des batteries sécuritaires et performantes et pouvant être produites à faible coût. La nouvelle technologie propose deux principales innovations : la première réside dans le fait qu’elle utilise un électrolyte solide, et la seconde, dans la présence d’une anode composée de lithium métallique bénéficiant d’un traitement de surface spécial.

Les batteries au lithium-ion, qui dominent actuellement les marchés des véhicules électriques, permettent une autonomie d’environ 160 km. Or, cette génération de batteries arrive à la limite supérieure de son potentiel de performance. De plus, ces batteries contiennent des électrolytes liquides qui peuvent être inflammables.

« Notre technologie permettra des batteries avec une autonomie supérieure à 350 km pour une recharge » a résumé Karim Zaghib, directeur – Stockage et conservation d’énergie à l’Institut de recherche d’Hydro-Québec. « Il s’agit d’une technologie mature, très performante, et qui sera prête à être commercialisée à très court terme. »

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« Cette technologie constitue une avancée importante, proposant une densité d’énergie supérieure à celle des batteries au lithium-ion en raison de l’utilisation du lithium métallique comme anode », a indiqué Jesús M.Goiri, directeur général de CIC Energigune. « Ces batteries offrent aussi une sécurité accrue en raison de leur électrolyte solide qui, contrairement aux électrolytes liquides, est ininflammable. »

« Une nouvelle frontière s’ouvre avec l’utilisation du lithium métallique, qui permet d’atteindre des densités d’énergie plus élevées sans faire appel à des éléments peu écologiques, comme le cobalt », a affirmé Michel Armand, chercheur à CIC Energigune. « On fait plutôt appel à un dérivé du fer, une matière simple et écologique. Par ailleurs, moins de cuivre est nécessaire pour l’assemblage de la batterie. »

Cette technologie a été présentée dans un article paru dans la prestigieuse publication scientifique « Nano Letters ». Pour la première fois, les chercheurs ont montré des images en coupe d’une batterie chargée et déchargée réalisées au moyen d’un microscope à balayage électronique.

Cette percée scientifique est complémentaire à celle annoncée par Hydro-Québec en février 2015. Celle-là concernait les matériaux pour la cathode, l’autre composante principale des batteries rechargeables.