Une batterie qui se répare toute seule ? Cela semble tout droit sorti d'un film de Marvel, mais selon les scientifiques de l'institut norvégien Sintef, ce sera bientôt une réalité. Dans le cadre du projet européen IntelLiGent, ils travaillent sur une batterie révolutionnaire qui se charge plus rapidement, dure plus longtemps et est également plus durable. Et tout cela grâce à une mystérieuse « superglu » capable de réparer les petits dégâts pour que les propriétaires n'aient pas à s'inquiéter.
Avec du silicone
Les scientifiques comparent leur création à un sandwich. En haut se trouve la cathode, en bas l'anode, et entre les deux se trouvent un séparateur et une série de liants qui maintiennent le tout ensemble. Mais cette batterie a plus d'un tour dans son sac. La cathode est constituée d'oxyde de lithium-nickel-manganèse (LNMO), un matériau sans cobalt qui contient moins de lithium et de nickel que les batteries que l'on trouve aujourd'hui dans les voitures électriques. Résultat ? Une tension moyenne plus élevée, des temps de charge plus courts et une conception plus compacte dans laquelle il est possible d'intégrer plus d'énergie.
L'anode est elle aussi un joyau technologique. Elle est constituée d'un mélange prometteur de silicium et de graphite, une combinaison qui devient de plus en plus populaire dans le domaine des batteries. En effet, les silicones peuvent stocker beaucoup plus d'ions lithium que le graphite, ce qui permet d'obtenir une batterie plus puissante.
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Mais il y a un autre problème : les silicones ont tendance à gonfler comme un ballon pendant la charge et la décharge. C'est pourquoi les astucieux cerveaux de Sintef mélangent le matériau avec du graphite. La batterie est ainsi plus stable et dure plus longtemps.
Comme une peau
Et puis il y a cette « superglu ». Pas celle qui fait coller les doigts, mais une combinaison innovante de liants et de séparateurs qui non seulement maintient la structure de la batterie intacte, mais répare également les petites fissures et les dommages. Pensez à une peau auto-réparatrice, mais dans une batterie. Ces fissures sont également responsables de la dégradation, à laquelle la batterie norvégienne est donc plus résistante. Les séparateurs veillent à ce que les électrodes ne se touchent pas afin que la batterie ne prenne pas feu. En effet, le risque d'incendie est une priorité absolue dans le développement des dernières générations de batteries.
Un premier lot de prototypes a déjà été testé, et les chercheurs travaillent maintenant sur une deuxième version qui devrait être encore plus puissante et efficace. L'objectif ? Une batterie prête pour la production de masse, qui équipera bientôt des millions de voitures électriques.
D'ici quelques années ?
Mais ce n'est pas encore si loin. Il reste encore pas mal de tests à effectuer. Pour ce faire, Sintef utilise notamment des modèles de simulation numérique, qui prédisent le comportement de la batterie dans différentes conditions, afin d'accélérer le processus. Cela permet d'économiser beaucoup de temps et d'argent et d'optimiser le processus de production. Car concevoir une batterie révolutionnaire est une chose, mais s'assurer qu'elle se retrouve effectivement dans les voitures en est une autre. La récente faillite de Northvolt illustre la précarité de la phase de production à grande échelle.
Reste à savoir si cette innovation pionnière s'imposera réellement sur le marché. Mais si cela dépend des chercheurs, les voitures électriques dotées de batteries auto-cicatrisantes circuleront d'ici quelques années. Cela prouve une fois de plus que les chercheurs veulent faire passer la technologie des batteries au stade de la maturité.
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