Les batteries sont sans aucun doute le composant le plus important du 21e siècle. Utilisées dans tous nos appareils, elles suivent aujourd’hui une architecture universelle : lithium-ion. À l’avenir, beaucoup misent sur des batteries solides. Sur le papier elles ne présentent que des avantages. Plus denses, elles sont de ce fait plus légères et plus faciles à transporter. Mais les batteries solides sont également plus sûres (avec moins de risque d’emballement thermique). Enfin, elles présentent généralement des temps de recharge plus rapides.
Malgré tout ces avantages, le géant du secteur CATL est en train de doucement se détourner de cette technologie. Ce n’est nul autre que Wu Kai, le scientifique en chef de l’entreprise qui l’a assuré face caméra lors d’un récent forum.
L’ère du lithium-air
Comme l’a affirmé le scientifique, CATL est en train de préparer le prochain chapitre de son histoire et l’entreprise mise sur une technologie encore peu connue : le lithium-air. Sans rentrer dans trop de détails techniques, ces batteries utilisent du lithium métallique comme électrode négative, alors que l’oxygène présent dans l’air ambiant sert de réactif pour l’électrode positive.
Cette solution permet de faire l’impasse sur des éléments lourds (et très couteux pour la planète) comme le nickel, le cobalt ou le manganèse. Vous l’imaginez aisément, le principal avantage de ce nouveau système, c’est son poids plume.
Pour se donner une idée des gains espérés avec cette technologie, une batterie lithium-air dispose sur le papier d’une densité électrique au moins 52 fois supérieure à celle de nos batteries lithium-ion traditionnelles.
Où est le problème ?
Avec un rapport énergie-masse proche de celui de l’essence (12 000 Wh/kg contre 13 000 Wh/kg), les batteries lithium-air semblent donc être la solution idéale. Mais alors pourquoi n’utilisons nous pas déjà cette technologie massivement ?
C’est ici que les choses se compliquent. Car entre les possibilités théoriques et la réalité, il y a un grand écart. Les quelques batteries lithium-air déjà construites présentées une densité énergétique autour de 1200 Wh/kg. C’est certes 4 fois mieux que nos composants actuels, mais 10 fois en dessous des standards espérés.
Mais surtout, les batteries lithium-air sont extrêmement fragiles. Elles supportent très mal la charge et ne survivent qu’à une centaine de cycles. Pire encore, ces batteries sont très sensibles à leur environnement. Un air trop humide, trop pollué ou tout simplement sale (avec des micro-particules en grande quantité) peut entrainer des dysfonctionnements de la batterie.
Ces trois verrous sont les grands freins que CATL doit résoudre si l’entreprise espère commercialiser des batteries lithium-air un jour. D’ici là, la société mise déjà sur des batteries solides, notamment pour le monde de l’automobile haut de gamme. La production de série des premiers modèles devrait commencer en fin d’année 2027 avant de se développer d’ici à dominer le marché en 2030.
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