Des chercheurs de l'UCLouvain découvrent un matériau clé pour la batterie du futur

Des batteries lithium-ion en production dans une usine de la ville de Kawasaki, au Japon. ©Bloomberg

Des chercheurs de l'UCLouvain ont découvert le "LTPS", un matériau permettant de joindre sécurité et performance dans le développement des batteries lithium-ion, essentielles aux smartphones et à la (micro)mobilité de demain. Pas de commercialisation immédiate mais un grand pas en avant pour le stockage de l'énergie verte.

Non sans fierté, l'UCLouvain annonce, ce mercredi, une trouvaille importante pour le futur des batteries lithium-ion. Le "LTPS", un matériau permettant d'envisager des batteries de smartphones, voitures ou vélos plus sûres et plus performantes, a été découvert par les chercheuses et chercheurs de l'université. Les résultats complets de ce projet de recherche seront publiés dans la revue scientifique "Chem" du groupe Cell Press. 

Cette avancée, d'ores et déjà protégée par un brevet, devrait pouvoir avoir des applications concrètes à l'avenir dans la petite électronique (smartphones, ordinateurs portables, tablettes) et dans le développement des nouvelles générations de voitures, vélos et autres trottinettes électriques.   

Un pas vers les batteries "tout-solide"

Pour comprendre en quoi ce nouveau matériau a le potentiel de bousculer le monde des batteries électriques, il faut introduire un élément clé de leur fonctionnement: l'électrolyte. Essentiel à la diffusion du lithium au sein des batteries, l'électrolyte se présente sous la forme d'un liquide organique. Revers de la médaille, il est également hautement inflammable et représente un risque en cas de défauts de fabrication. Le géant coréen Samsung en avait d'ailleurs fait les frais en 2016, se retrouvant contraint de rappeler des millions de téléphones du modèle Galaxy Note 7 après les explosions de plusieurs batteries à travers le monde.

Le LiTi2(PS4)3 ou "LTPS" à la loupe. ©UCLouvain

Depuis des années, donc, la recherche d'une alternative solide et plus sûre à l'électrolyte liquide anime les journées de scientifiques du monde entier. Comme nous l'explique Geoffroy Hautier, professeur et chercheur à l'Institut de la matière condensée et des nanosciences de l'UCLouvain: "Le problème des matériaux solides, c'est que les déplacements des ions-lithium y sont moins fluides que dans les liquides. Par conséquent, les performances des batteries s'en trouvaient, jusqu'ici, fortement diminuées. Dans le matériau que nous avons découvert, le LTPS, les coefficients de diffusion du lithium sont les plus élevés jamais observés dans un matériau solide."

La trouvaille des chercheurs de l'UCLouvain constitue ainsi une étape déterminante vers la mise au point de batteries dites "tout-solide", plus sûres mais tout aussi performantes que les modèles actuels.

"Il est évident que des batteries 'tout-solide' ne seront pas commercialisées demain avec le 'LTPS' comme matériau."
Geoffroy Hautier
Professeur à l'Institut de la matière condensée et des nanosciences de l'UCLouvain

Il faudra néanmoins faire preuve d'un peu de patience avant de constater les fruits du projet de recherche dans le commerce. "Il est évident que des batteries 'tout-solide' ne seront pas commercialisées demain avec le 'LTPS' comme matériau", poursuit le professeur. "Cette recherche nous a surtout permis de montrer et de comprendre comment obtenir un tel niveau de diffusion du lithium dans un solide, ce qui est une avancée considérable." 

En collaboration avec Toyota

Enjeu majeur de la tendance à l'électrification des véhicules, la course à la batterie du futur cristallise une bonne partie des moyens des constructeurs automobiles. Ainsi, les chercheurs belges ont ici bénéficié du financement et d'une étroite collaboration avec Toyota pour mener leur projet à bien. En échange, le constructeur japonais s'octroie les droits de la propriété intellectuelle de la recherche, sous la forme d'un brevet sur le "LTPS", déjà déposé. 

Si le matériau découvert par les chercheurs s'avère utilisable dans le futur concret de la batterie "tout-solide", nul doute que Toyota se souviendra longtemps de sa collaboration avec l'UCLouvain.

Lire également

Publicité
Publicité

Echo Connect

Messages sponsorisés

n