Voiture électrique : une super batterie fabriquée à partir d’une roche très abondante

Depuis quelques années, nous constatons une très forte augmentation des ventes de véhicules électriques en Europe. En France, par exemple, environ 30 100 voitures électriques ont été vendues rien qu’en juillet 2023, soit deux fois plus qu’en juillet 2022, selon l’OIE (Observation de l’industrie électrique). Cela a entraîné une augmentation de la demande de batteries lithium-ion qui, pourtant, a des limites en termes de capacité, de sécurité et de disponibilité. Face à ces contraintes, Mohamad Khoshkalam, chercheur au Technical University of Denmark, s’est penché sur un autre matériau que le lithium : le silicate de potassium. Une solution très prometteuse, selon lui, pour créer la « batterie du futur ».

Un matériau à base de silicate de potassium

Le matériau inventé par Mohamad Khoshkalam est à base de silicate de potassium, figurant parmi les minéraux les plus abondants, dans la mesure où les silicates couvrent plus de 90 % de la surface terrestre. D’après lui, ce matériau peut parfaitement remplacer le lithium utilisé dans les batteries des voitures électriques actuelles qui, notons-le, est particulièrement rare, coûteux et nocif pour l’environnement. De plus, il n’est pas sensible à l’air et à l’humidité, permettant de le mouler en une fine couche de papier à l’intérieur de la batterie. Son autre avantage réside dans le fait qu’il peut également conduire des ions à une température de 40 °C, et il n’est pas nécessaire d’ajouter d’autres métaux tels que le cobalt. Le chercheur affirme que son invention « rendra la production à grande échelle de batteries plus facile, plus sûre et moins chère, car la production peut avoir lieu dans une atmosphère ouverte et à des températures proches de la température ambiante ».

Un électrolyte solide ultra-performant

Mohamad Khoshkalam indique que le silicate de potassium a du potentiel en tant qu’électrolyte solide. Seulement, en raison de la taille et du poids des ions potassium, il avait été délaissé au profit du lithium. En effet, ceux-ci sont plus gros et plus lourds, et par conséquent, se déplacent plus lentement. Ce qui rend la batterie moins efficace et moins rapide à charger. Le chercheur souligne cependant qu’il a trouvé « la recette qui permet aux ions de se déplacer plus rapidement que dans les électrolytes à base de lithium ». Notons que la conductivité de l’électrolyte dépend de la vitesse à laquelle les ions peuvent se déplacer entre l’anode et la cathode de l’accumulateur. Bien que Mohamad Khoshkalam considère la batterie à semi-conducteurs comme une technologie à haut risque, il se dit être optimiste grâce à leur recherche. « Nous avons montré que nous pouvions trouver un matériau pour un électrolyte solide qui soit bon marché, efficace, respectueux de l’environnement et évolutif, et qui fonctionne même mieux que le lithium solide ».

Une découverte prometteuse dans le secteur de l’électromobilité

Ce nouveau matériau semble être très prometteur. D’après Mohamad Khoshkalam, il serait possible à l’avenir de fabriquer des batteries plus puissantes et ignifuges, qui prennent moins de place. Le chercheur indique toutefois que le chemin est encore long puisque les batteries solides à base de silicates de potassium et de sodium ont un faible TRL (Technology Readiness Level). « Nous pouvons nous attendre à les voir au plus tôt dans les nouvelles voitures électriques sur le marché dans 10 ans », estime-t-il. Pour information, Mohamad Khoshkalam a déjà obtenu un brevet pour la recette et la méthode de conception de son nouveau matériau.

Lui et son équipe prévoient de fabriquer très prochainement un prototype afin de démontrer aux entreprises et investisseurs l’efficacité de celui-ci, et par la suite, de développer des composants électrolytiques à l’état solide pour les fabricants de batteries. Plus d’informations : dtu.dk. Ce nouveau type de batterie est-il l’avenir du stockage d’énergie ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .