Une technologie de batterie Li-ion sans cobalt pour les véhicules électriques de nouvelle génération
Les véhicules électriques (VE) ont beaucoup progressé ces dernières années, mais leurs batteries présentent encore de nombreuses lacunes. L’autonomie limitée, le temps de chargement long et le coût élevé sont parmi les problèmes les plus importants. Ces problèmes pourraient être résolus à mesure que la technologie des batteries évoluera. Le projet COBRA, financé par l’UE, devrait bousculer le monde des VE en développant une technologie de batterie lithium-ion (Li-ion) sans cobalt pour la nouvelle génération de voitures électriques. Selon Jordi Jacas, coordinateur du projet COBRA, le projet entend développer des composants avancés et durables pour améliorer la sécurité et les performances, tant au niveau de la cellule que du bloc-batterie. «Notre objectif est de développer une nouvelle technologie de batterie Li-ion qui permette de surmonter les nombreuses lacunes actuelles des batteries de VE», explique Jordi Jacas, chercheur principal à la section des batteries de l’Institut de recherche sur l’énergie de Catalogne.
Durabilité, sécurité et performance
Le cobalt, ou Co, est un élément important de la production des cathodes des batteries Li-ion. Il représente un quart du coût de la batterie. Mais le cobalt étant rare et les prix notoirement volatils, les scientifiques cherchent des moyens de le supprimer des batteries. COBRA est né de la nécessité de créer des matériaux durables sans cobalt, avec une meilleure performance de la cathode et d’un système avancé de gestion de batterie pour une batterie plus sûre et plus performante. La combinaison de ces deux caractéristiques a conduit à la création de COBRA, qui a œuvré au développement d’une technologie innovante de cathode sans Co dotée d’une plus grande capacité par rapport aux électrodes actuelles et fonctionnant à des tensions élevées. L’équipe de recherche s’est également penchée sur les composites à base de silicium obtenus à partir du recyclage des flux de déchets pour des performances de longue durée dans l’anode. L’accent a été mis sur la stabilité et la sécurité de l’électrolyte. Ce n’est pas tout. COBRA avait également pour ambition d’améliorer la durabilité et les performances tout en réduisant les coûts au niveau de la cellule. L’équipe a mené des recherches au niveau du bloc batterie, qui ont impliqué l’intégration de capteurs, le développement d’un système avancé de gestion de la batterie, ainsi que le test et la validation du système. Jordi Jacas a souligné que l’objectif ultime de COBRA était de produire un démonstrateur dont le coût ne dépasserait pas 90 EUR par kWh. «Nous avons lancé des études d’analyse du cycle de vie dès les premières étapes afin de garantir un impact négatif minimal sur l’environnement», a-t-il déclaré. «COBRA a pour ambition d’améliorer tous les aspects des batteries, de créer une technologie de batterie compétitive du point de vue des performances, des coûts, de l’environnement et de la société», précise encore Jordi Jacas.
Des fournisseurs et fabricants aux utilisateurs finaux et aux organismes de certification
«La mise en œuvre d’un projet exige la collaboration d’un consortium multipartite avec une approche pluridisciplinaire, avec des acteurs tout au long de la chaîne de valeur, depuis les fournisseurs de matériaux et les fabricants jusqu’aux utilisateurs finaux et aux organismes de certification», a-t-il déclaré. «Le fait que tous les partenaires du projet soient européens garantira que les connaissances, de même que la commercialisation, restent en Europe.» Cela aidera à surmonter les ruptures critiques entre les parties prenantes et garantira que les résultats du projet seront utilisés commercialement — et l’importance stratégique du projet pour la compétitivité européenne est évidente. «Les principaux résultats du projet consisteront en une mise en œuvre rapide pour lancer une production de masse compétitive de batteries Li-ion de génération 3b, une meilleure sécurité des batteries Li-ion, des densités d’énergie accrues au niveau des cellules et bien plus encore», explique Jordi Jacas. Le projet COBRA ouvre un avenir prometteur pour les VE en les rendant plus sûrs et plus efficaces, et en réduisant leur impact sur l’environnement.
Mots‑clés
COBRA, technologie de batteries, Li-ion, cobalt, batterie Li-ion, véhicules électriques, VE, énergie, performance de la cathode
