Cette batterie de CATL atteint 500 Wh/kg et la meilleure durée de vie

Parmi les différentes batteries que CATL développe, on trouve également celles au lithium-métal, une technologie qui permettrait de créer des accumulateurs avec une densité énergétique de 500 Wh/kg. Mais cette valeur n'est pas si surprenante en elle-même, car le lithium-métal permet d'atteindre ces niveaux.

Ce qui est vraiment intéressant, c'est que ces batteries ont résisté à 483 cycles avant de perdre une part significative de leurs performances. C'est un chiffre double par rapport aux prototypes précédents.

Le secret réside dans le sel

Selon CATL, cette nouvelle batterie au lithium-métal représente un pas important vers la commercialisation de ce type d'accumulateurs, qui grâce à leur haute densité énergétique (soit le double de la moyenne des batteries lithium-ion actuelles) pourront également être utilisées pour des applications aéronautiques.

Pour obtenir ce résultat, les chercheurs chinois se sont concentrés sur l'électrolyte. En particulier, sur la concentration du sel présent : le bis(fluorosulfonyl)imide de lithium, abrégé en LiFSI. C'est un additif électrolytique qui est également utilisé dans les batteries lithium-ion traditionnelles. Ce sel permettrait de réduire la formation de dendrites, qui sont ces excroissances qui diminuent la capacité de retenir et de libérer l'énergie.

Batterie CATL Qilin 2.0

Photo : CATL

L'important est de contrer la dégradation de l'électrolyte

CATL a maintenant publié ses résultats dans la revue spécialisée Nature Nanotechnology dans un article intitulé "Conception guidée par les applications de solutions électrolytiques non aqueuses à travers la quantification des réactions interfaciales dans les batteries au lithium métallique". CATL explique que les travaux de recherche précédents dans ce domaine se sont principalement concentrés sur l'optimisation des structures de solvatation ou de l'électrolyte à l'état solide.

"Cependant, ces batteries ont depuis longtemps dû faire face à un compromis entre densité énergétique et cycle de vie", déclare CATL. Jusqu'à présent, la recherche n'a pas réussi à quantifier avec précision la consommation de lithium actif et des composants électrolytiques pendant le cycle, raison pour laquelle la cause de l'usure rapide des batteries au lithium-métal est restée jusqu'à présent peu claire.

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CATL affirme avoir perfectionné une série de méthodes analytiques, qui ont maintenant révélé que "contrairement à ce que l'on pensait précédemment, la cause principale de la détérioration des cellules n'est pas la dégradation du solvant, l'accumulation de lithium inactif ou l'altération de l'environnement de solvatation, mais bien la consommation continue du sel électrolytique LiFSI". Ainsi, pour contrôler la durée de vie des batteries au lithium métallique, il faudra prendre en compte la durabilité de l'électrolyte.