Développement de la batterie lithium-air
Dans le contexte actuel de la transition écologique et du développement durable, l’augmentation de la densité énergétique des accumulateurs est nécessaire. C’est pourquoi des scientifiques effectuent des recherches sur des batteries nouvelle génération plus performantes en termes de capacité de stockage, de volume, de vitesse de chargement et aussi de poids. En essayant également d’utiliser des ressources moins rares, comme la batterie lithium-air qui a besoin pour fonctionner de lithium, d’oxygène et de carbone. Le carbone étant présent en abondance sur terre. La batterie lithium-air, aussi nommé lithium-oxygène représente un des axes d’amélioration des technologies permettant de stocker de l’énergie.
Ces batteries permettraient de satisfaire les futurs besoins des voitures électriques. En effet, la batterie est le principal composant déterminant l’autonomie. La batterie lithium-air permettrait donc aux voitures électriques d’augmenter considérablement leur autonomie en se rapprochant de celle des véhicules thermiques.
Une technologie existante
Les premières recherches des batteries lithium-air ont été réalisées dans les années 1970. Elles ont par la suite été développées par de nombreux scientifiques à travers le monde.
En 2018, des chercheurs de l’Université de Chicago et de l’Argonne National Laboratory ont annoncé les résultats de leurs travaux. Une batterie lithium-air qui permettrait de réaliser 750 cycles de charge-décharge et qui stockerait 5 fois plus d’énergie qu’une batterie lithium-ion de poids équivalent.
Depuis cette même année, l’Institut NIMS (National Institute for Materials Science) situé au Japon effectue des recherches. En ce début d’année, des chercheurs japonais de la NIMS et de Softbank ont aussi développé une batterie lithium-air. Elle posséderait les meilleures performances en termes de densité énergétique et de nombre de cycles.
Les batteries lithium-ion sont la meilleure technologie disponible sur le marché. Elles ont transformé l’électronique portable et les nouvelles mobilités électriques. Cependant, les performances des batteries lithium-ion ne suivraient pas les besoins de stockage nécessaire pour la transition énergétique. La densité énergétique des batteries actuelles est d’environ 250 Wh/kg.
Les avantages de la batterie lithium-air
L’élément majeur des batteries lithium-air est l’oxygène. Il permet de stocker beaucoup plus d’énergie que les autres technologies présentent sur le marché. Les batteries lithium-air possèdent donc une densité d’énergie théorique extrêmement élevée. En pratique, en fonctionnant à température ambiante, elle se situe autour de 500 Wh/kg, ce qui correspond à environ deux fois celle des batteries lithium-ion actuelles. Grâce à des recherches sur le long terme, cette densité d’énergie pourrait être améliorée. Cette nouvelle batterie propose alors des propriétés convaincantes. En plus, de posséder une autonomie nettement supérieure à celle des batteries lithium-ion, les batteries lithium-air sont légères et de haute capacité.
Des progrès à effectuer
Les travaux de recherche effectués par les scientifiques représentent une avancée majeure qui laisse présager une industrialisation. Mais la technologie lithium-air doit encore faire face à des défis pour être utilisée dans des applications tels que le système de stockage d’énergie et les véhicules électriques. Il faudra donc attendre que cette technologie se perfectionne pour espérer une production à grande échelle.
Les batteries lithium-ion ont un bel avenir devant elles, étant la meilleure technologie disponible aujourd’hui sur le marché.
