Les batteries lithium-ion peuvent donc durer plus longtemps

L'utilisation d'oxyde de lithium-nickel et de revêtements spéciaux pour les cathodes permet de lutter contre la dégradation des performances.

Photo: InsideEVs

Par: Francesco Barontini

Publié par: Lucas Huaumé

21 Fév 2025 à 12:27

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La dégradation des batteries lithium-ion pourrait devenir de moins en moins effrayante. Des chercheurs de l'université du Texas à Dallas ont découvert que l'utilisation de l'oxyde de lithium et de nickel (LiNiO2) pourrait conduire à la création d'une nouvelle génération de batteries ayant une durée de vie beaucoup plus longue.

Les résultats de la recherche, publiés dans la revue scientifique Advanced Energy Materials, devraient permettre d'utiliser ce nouveau matériau pour la production de nouveaux accumulateurs.

Le problème se situe au niveau de la cathode

À vrai dire, l'oxyde de lithium-nickel n'est pas un matériau entièrement nouveau. Depuis un certain temps déjà, on tente de l'utiliser pour fabriquer des batteries. Mais jusqu'à présent, il avait été écarté en raison de sa dégradation trop rapide.

"La perte de performance des batteries à base de LiNiO2 est un problème connu depuis des décennies", explique Kyeongiae Cho, l'un des scientifiques ayant participé à l'étude, "mais on n'a jamais compris pourquoi cette dégradation était si rapide."

À partir de l'analyse en laboratoire, les chercheurs américains ont utilisé la modélisation informatique pour découvrir que pendant les phases de charge et de décharge, certaines réactions chimiques étaient générées et libéraient des atomes d'oxygène, ce qui fissurait le matériau utilisé pour la cathode. D'où l'intuition.

Production pilote dans les laboratoires de l'Université du Texas

Photo : InsideEVs

Bientôt sur le marché

L'équipe américaine a utilisé des ions chargés positivement (cations) pour renforcer la cathode et éviter les fissures pendant la charge et la décharge. Ce faisant, elle a constaté que la dégradation ralentissait considérablement. En effet, les batteries ainsi composées pourraient théoriquement durer plus longtemps que les batteries lithium-ion classiques.

L'objectif des scientifiques est maintenant de développer des processus de production de batteries avec des cathodes LiNiO2 et, ensuite, de trouver un partenaire industriel pour augmenter les volumes et commencer la commercialisation.

La recherche a été financée en 2023 à hauteur de 30 millions de dollars par le ministère américain de la défense. Ces fonds permettront aux chercheurs de produire des centaines de batteries par semaine dans les laboratoires de l'université du Texas.