En attendant une batterie révolutionnaire capable d'allier énergie verte, charge rapide et illimitée, qui n'arrivera peut-être jamais, les scientifiques planchent sur l'amélioration des batteries lithium-ion.
La capacité à stocker de l'énergie a déjà été améliorée en perfectionnant la recette chimique du lithium-ion, mais la recherche est en passe de relever un nouveau défi: charger complètement une grosse batterie en cinq minutes.
Un compromis à tout prix
La tâche est bien plus complexe qu'il n'y paraît. Augmenter la vitesse de chargement implique généralement une capacité de stockage moins importante, et inversement.
La capacité de stockage dépend de l'épaisseur des anodes (généralement en graphite) qui stockent les ions pendant que la batterie charge, tandis que la rapidité de chargement est fonction de la vitesse à laquelle les ions voyagent à travers l'anode.
Or, qui dit anode plus épaisse dit voyage plus long, avec un risque d'embouteillage moléculaire à l'entrée pouvant détruire la performance de la batterie.
De nombreux laboratoires sont donc sur le pont pour trouver le meilleur compromis ou hacker les anodes en modifiant les matériaux.
La promesse du silicium
Anna Tomaszewska, ingénieure en chimie à l'Imperial College de Londres, a dirigé une étude publiée en août 2019 dans la revue eTransportation, présentant un bilan des recherches sur les batteries lithium-ion à charge rapide.
À ses yeux, l'une des pistes les plus prometteuses consiste à ajouter du silicone à l'anode, de manière à limiter les embouteillages. «Le silicium est particulièrement populaire chez les constructeurs, car il améliore aussi la capacité en énergie de la batterie», précise Tomaszewska à Wired.
Tesla a d'ores et déjà modifié la composition de ses batteries pour y introduire cet élément et grappiller un peu plus de stockage pour l'énergie.
Enevate, une société californienne spécialisée dans l'énergie, développe quant à elle un modèle avec des anodes entièrement en silicium. Ses résultats sont encourageants: l'entreprise aurait réussi à charger ses batteries à 75% en 5 minutes.
Du labo à la commercialisation
Reste désormais à investir le marché. D'après Wired, Enevate serait en pourparlers avec des constructeurs d'automobiles électriques pour intégrer leur technologie aux batteries commerciales dès 2024.
D'autres start-ups, comme StoreDot en Israël ou Echion Technologies au Royaume-Uni, sont également lancées dans la course.
Ces beaux progrès sont malheureusement à relativiser: les découvertes et simulations en matière de batteries sont connues pour ne jamais réussir à sortir des laboratoires.
Aussi, si la batterie qui se charge en cinq minutes se profile bien à l'horizon, elle devrait mettre au moins cinq ans à arriver.
