La batterie du futur est recherchée

Les batteries à haute énergie de la prochaine génération sont censées prendre la relève des batteries lithium-ion. Mais la technologie actuelle des batteries pour les applications automobiles et stationnaires est-elle vraiment vouée à disparaître ? Que peuvent faire les systèmes de batteries post-Lithium-Ion ? C'est à ces questions et à d'autres encore qu'est consacré un nouveau projet de recherche qui a été lancé au Centre de recherche sur les batteries MEET de l'Université westphalienne Wilhelm de Münster (WWU). Le projet, d'une durée de trois ans, est financé par le ministère fédéral de l'Éducation et de la Recherche (BMBF) à hauteur d'environ trois millions d'euros au total.

Outre des chercheurs de la WWU issus du MEET et de la chimie économique, des scientifiques du centre de recherche de Jülich ainsi que de l'institut Helmholtz "Ionics in Energy Storage" de Münster (HI MS), de l'université technique de Braunschweig et de l'université Justus-Liebig de Giessen participent au projet. Le titre du projet est "BenchBatt - Benchmarking et évaluation des performances et des coûts des batteries lithium-ion haute énergie et haute tension en comparaison avec les technologies post-lithium-ion".

Une plus grande autonomie pour les véhicules électriques
Par rapport aux batteries lithium-ion, les générations suivantes de batteries auraient des densités énergétiques beaucoup plus élevées par poids de batterie, espèrent les experts. Les défis à relever : Jusqu'à présent, ces batteries ne seraient pas encore compétitives en raison de leur encombrement plus important lorsque l'espace est limité - par exemple dans les voitures électriques. De plus, le développement de ces systèmes en est encore au stade de la recherche fondamentale.

Parmi les candidats pour les batteries de demain figurent, outre les systèmes lithium-air et lithium-soufre, les batteries à base de sodium ainsi que les batteries à l'état solide ("all-solid-state batteries"). "Jusqu'à ce que ces batteries soient prêtes à être commercialisées, il faudra relever de nombreux défis, notamment des taux d'autodécharge élevés et une faible durée de vie", estime le professeur Martin Winter, responsable scientifique du MEET et directeur du HI MS.

"BenchBatt' permettra d'évaluer de manière précoce, réaliste et scientifiquement fondée la compétitivité future des technologies de batteries de la prochaine génération, notamment en termes de densité énergétique, de coûts et de disponibilité des ressources", explique le Dr Richard Klöpsch, chef de projet au MEET. Pour ce faire, les scientifiques vont confronter la génération la plus moderne de systèmes de batteries lithium-ion optimisés sur le plan énergétique aux systèmes de la prochaine génération, et ce de manière théorique et expérimentale au niveau des matériaux, des processus et des cellules.