Une batterie au lithium atteint une densité record

Une équipe de l’Académie chinoise des sciences a annoncé un bond considérable dans la densité des batteries au lithium, avec des implications potentielles pour les engins volants électriques.

Des cellules au lithium toujours plus denses

Bien que les cellules actuelles au lithium se révèlent suffisantes pour la plupart des cas d’utilisation des voitures électriques, dans d’autres domaines, tels que les appareils mobiles de forte puissance, les motos électriques à hautes performances et, surtout, les avions électriques et les eVTOL (aéronefs à décollage et atterrissage verticaux électriques), les fabricants réclament des batteries beaucoup plus légères et denses en énergie.

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Au cours des dernières mois, différentes percées ont été réalisées dans ce domaine, avec notamment une « batterie condensée » créée par l’entreprise chinoise CATL, affichant une densité impressionnante de 500 Wh/kg. Mais jusqu’à présent, le record mondial était détenu par une cellule à poche expérimentale sans anode développée à l’université de Dalhousie : 575 Wh/kg.

Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Chinese Physics Letters, des scientifiques l’ont récemment fait voler en éclat, avec une batterie rechargeable de 10 Ah possédant une anode ultra-mince en lithium métal et une cathode riche en lithium à base d’oxyde de manganèse, affichant une densité énergétique de 711 Wh/kg.

Chinese scientists push lithium batteries up to a record 711 Wh/kg https://t.co/2n8YynLNJN

— New Atlas (@nwtls) June 19, 2023

À titre de comparaison, celle des cellules 4680 de Tesla, notamment destinées à alimenter les modèles les plus lourds du constructeur américain, est compris entre 244 et 296 Wh/kg.

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Une architecture avancée

Pour atteindre cette densité sans équivalent, l’équipe chinoise a expliqué avoir élargi la plage de tension de charge/décharge et étudié la stabilité structurelle de la cathode, ainsi que la manière dont les modifications apportées à la surface de l’anode en lithium affectent la façon dont les ions de lithium se déposent sur l’électrode et s’en détachent au fur et à mesure des cycles d’utilisation de la cellule.

S’il s’agit d’une cellule expérimentale s’appuyant sur des procédés avancés et coûteux (préparation d’électrodes à forte charge et injection d’électrolyte pauvre), les chercheurs ont expliqué travailler actuellement à la rationalisation de l’approche.