Cette promesse de recharge en trois minutes repose sur une avancée bien précise avec la mise au point d’un électrolyte solide capable de mieux encaisser les contraintes d’une charge très rapide. Et cela tient à la nature même de la technologie étudiée. En effet, les chercheurs ne travaillent pas ici sur une batterie lithium-ion classique, mais sur une batterie lithium-métal à électrolyte solide. Cette famille de batteries est suivie de près par l’industrie automobile, car elle promet à la fois une meilleure densité énergétique, une sécurité renforcée et, potentiellement, des temps de recharge nettement plus courts.
L’un des principaux verrous concerne toutefois l’électrolyte, une partie de la batterie qui permet aux ions lithium de circuler entre les électrodes. Dans une batterie à l’état solide, il doit remplacer l’électrolyte liquide utilisé dans les batteries lithium-ion classiques, tout en restant stable au contact de matériaux très réactifs, comme le lithium métal. C’est précisément là que les difficultés apparaissent. Certains électrolytes polymères offrent de bonnes propriétés sur le papier, mais peuvent se dégrader lors des charges rapides ou au contact de cathodes fonctionnant à haute tension...
Voitures électriques : la montée en puissance de ces batteries d’un nouveau genre se confirme en Chine
Dans cette étude relayée par IT-Home, l’équipe de l'Académie chinoise des sciences s’est concentrée sur des électrolytes polymères à base de PVDF, un matériau déjà connu pour sa stabilité à l’oxydation et sa conductivité ionique.
Mais le problème vient aussi des plastifiants habituellement utilisés. Il se trouve que ces derniers peuvent se dégrader au contact des électrodes, ce qui réduit la durée de vie de la cellule et complique l’usage d’une anode en lithium métal ou d’une cathode haute tension. Pour contourner cette limite, les scientifiques ont développé une méthode qualifiée de « plastification par solvant compatibilisant ». Le principe consiste à introduire un solvant volatil pendant la fabrication de l’électrolyte. Cela permet théoriquement d’améliorer temporairement la compatibilité entre les différents composants. Une fois le film formé, le solvant s’évapore, tandis que le plastifiant reste piégé dans le réseau polymère.
D’après les chercheurs, cette approche permettrait de créer une interface plus stable, riche en fluorure de lithium, et surtout de limiter les réactions secondaires. Et les chiffres avancés sont révélateurs. La cellule aurait conservé 81,9 % de sa capacité après 700 cycles à un taux de charge de 20C, soit l’équivalent théorique de cycles de charge et de décharge d’environ trois minutes… Les chercheurs indiquent également avoir développé une cellule d’une capacité de l’ordre de l’ampère-heure, avec une densité énergétique de 451,5 Wh/kg. À titre de comparaison, les cellules LFP utilisées aujourd’hui dans de nombreux véhicules électriques se situent souvent autour de 200 Wh/kg.
Il faut toutefois rester prudent. Ces résultats proviennent d’un cadre de recherche avec des cellules de laboratoire. Cela ne signifie donc pas qu’une telle batterie arrivera rapidement dans une voiture de série. Mais cette annonce confirme malgré tout l’intensité de la course engagée autour des batteries solides. En Chine, plusieurs industriels et laboratoires visent déjà des densités comprises entre 400 et 500 Wh/kg, avec des échéances de commercialisation entre 2026 et 2027. En attendant, le marché reste dominé par les batteries LFP, moins spectaculaires, mais bien maîtrisées et compétitives.
