![\"\"](\"https:\/\/autoestrada.ch\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/1LI_AES_10_Promo.jpg\")
<\/a><\/div><\/div>\n\n\n\nCe projet europ\u00e9en de quatre ans avec un budget global de plus de 10 moi d’euros a \u00e9t\u00e9 initi\u00e9 et dirig\u00e9 par des chercheurs du laboratoire \u00ab Materials for Energy Conversion \u00bb de l’Empa. Au moment de l’appel d’offres, ce laboratoire relativement jeune \u00e9tait encore peu connu dans le domaine de la recherche sur les batteries. Le directeur du laboratoire, Corsin Battaglia, savait que pour faire partie d’un projet europ\u00e9en sur les batteries, lui et ses chercheurs devaient en mettre un sur pied. C’est chose faite : Corsin Battaglia et son collaborateur Ruben-Simon K\u00fchnel ont r\u00e9ussi \u00e0 convaincre des institutions universitaires et des entreprises industrielles du monde entier de les rejoindre et ont remport\u00e9 l’appel d’offres.<\/p>\n\n\n\n
Des technologies pour aujourd’hui<\/p>\n\n\n\n
L’objectif de \u00ab SeNSE \u00bb \u00e9tait \u00e0 la fois pragmatique et ambitieux. Les onze collaborateurs voulaient d\u00e9velopper des solutions pour les batteries lithium-ion de la prochaine g\u00e9n\u00e9ration \u2013 la prochaine, souligne Corsin Battaglia, et non pas celle d’apr\u00e8s. En d’autres termes, cela signifie : Au terme du projet, les mat\u00e9riaux et les technologies d\u00e9velopp\u00e9s devraient \u00eatre aussi proches que possible de la production \u00e0 l’\u00e9chelle industrielle, et donc de l’utilisation dans les voitures \u00e9lectriques. \u00ab Nous faisons \u00e9galement des recherches sur des technologies de batteries qui sont potentiellement bien meilleures que les batteries lithium-ion \u2013 plus durables, plus s\u00fbres, avec une densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique plus \u00e9lev\u00e9e \u00bb, explique Corsin Battaglia. \u00ab Mais il faudra encore quelques ann\u00e9es avant de pouvoir les fabriquer \u00e0 l’\u00e9chelle industrielle. Dans \u2039 SeNSE \u203a, nous voulions d\u00e9velopper des technologies qui pourraient \u00eatre int\u00e9gr\u00e9es dans des voitures \u00e9lectriques pr\u00eates \u00e0 \u00eatre commercialis\u00e9es d’ici quelques ann\u00e9es \u00bb.<\/p>\n\n\n\n
Pour ce faire, les \u00e9quipes participantes ont parcouru en quatre ans seulement presque toute la cha\u00eene de cr\u00e9ation de valeur de la fabrication de batteries : du d\u00e9veloppement de nouveaux mat\u00e9riaux \u00e0 leur mise \u00e0 l’\u00e9chelle et \u00e0 leur int\u00e9gration dans des cellules de batteries. Les cellules en sachet de la taille d’un smartphone ont \u00e9t\u00e9 fabriqu\u00e9es par l’Austrian Institute of Technology (AIT). FPT Motorenforschung AG, le centre d’innovation de la marque FPT Industrial, appartenant au groupe Iveco, a ensuite pu int\u00e9grer les cellules dans un module pr\u00eat \u00e0 l’emploi comme ceux utilis\u00e9s dans les v\u00e9hicules \u00e9lectriques \u2013 y compris l’\u00e9lectronique et le logiciel associ\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n
Tous les composants ont \u00e9t\u00e9 am\u00e9lior\u00e9s<\/p>\n\n\n\n
Le module \u00ab SeNSE \u00bb pr\u00e9sente plusieurs am\u00e9liorations par rapport aux accumulateurs actuels : Une densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique plus \u00e9lev\u00e9e et un bilan \u00e9cologique plus favorable, une capacit\u00e9 de charge rapide et une s\u00e9curit\u00e9 incendie accrue – et bien s\u00fbr, la rentabilit\u00e9. Tous les composants cl\u00e9s de la batterie ont \u00e9t\u00e9 perfectionn\u00e9s dans le cadre du projet. La cathode contient deux fois moins de cobalt, une mati\u00e8re premi\u00e8re critique, que les batteries actuelles. Dans l’anode, les collaborateurs ont pu remplacer une partie du graphite \u2013 \u00e9galement consid\u00e9r\u00e9 comme critique justement en raison de la fabrication des batteries \u2013 par du silicium, l’un des \u00e9l\u00e9ments les plus fr\u00e9quents dans la cro\u00fbte terrestre.<\/p>\n\n\n\n
L’\u00e9lectrolyte \u2013 le liquide qui transf\u00e8re les ions entre les \u00e9lectrodes et permet ainsi de charger et de d\u00e9charger la batterie \u2013 a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 am\u00e9lior\u00e9. Ici, les chercheurs de l’Empa ont dirig\u00e9 les efforts de d\u00e9veloppement. \u00ab Les \u00e9lectrolytes traditionnels sont inflammables \u00bb, explique Ruben-Simon K\u00fchnel, chercheur \u00e0 l’Empa. \u00ab Nous avons pu r\u00e9duire fortement l’inflammabilit\u00e9 gr\u00e2ce \u00e0 certains additifs, sans pour autant nuire \u00e0 la conductibilit\u00e9, qui est centrale pour la charge et la d\u00e9charge rapides \u00bb. Afin d’am\u00e9liorer encore la capacit\u00e9 de charge rapide, la \u00ab Coventry University \u00bb britannique a en outre d\u00e9velopp\u00e9, en collaboration avec la FPT Motorenforschung AG, un syst\u00e8me sophistiqu\u00e9 de gestion de la temp\u00e9rature pour le module pilote. Des capteurs directement int\u00e9gr\u00e9s dans les cellules surveillent la temp\u00e9rature \u00e0 l’int\u00e9rieur de la batterie en temps r\u00e9el. Un algorithme sp\u00e9cialement d\u00e9velopp\u00e9 \u00e0 cet effet peut alors toujours charger la cellule juste assez vite pour qu’elle ne soit pas endommag\u00e9e par une surchauffe.<\/p>\n\n\n\n
Selon Corsin Battaglia et Ruben-Simon K\u00fchnel, la plus grande r\u00e9ussite du projet est son \u00e9volutivit\u00e9 et son transfert direct vers l’industrie. Les \u00e9quipes industrielles impliqu\u00e9es ont d\u00e9j\u00e0 pu d\u00e9poser plusieurs brevets pour les nouveaux d\u00e9veloppements de \u00ab SeNSE \u00bb, construire des installations pilotes et assurer des financements, et int\u00e9grer leurs connaissances acquises dans d’autres technologies de batteries. L’entreprise chimique Huntsman a m\u00eame d\u00e9j\u00e0 mis sur le march\u00e9 l’additif conducteur utilis\u00e9 dans les \u00e9lectrodes \u00ab SeNSE \u00bb, o\u00f9 il est d\u00e9sormais \u00e0 la disposition des fabricants de batteries.<\/p>\n\n\n\n
L’\u00e9tape suivante<\/p>\n\n\n\n
Ce chemin vers le succ\u00e8s ne s’est pas fait sans obstacles. Outre les grands d\u00e9fis organisationnels li\u00e9s \u00e0 la pand\u00e9mie, \u00e0 l’instabilit\u00e9 des cha\u00eenes d’approvisionnement et \u00e0 la hausse des prix des mati\u00e8res premi\u00e8res et de l’\u00e9nergie, des difficult\u00e9s techniques ont \u00e9galement \u00e9t\u00e9 rencontr\u00e9es. Ainsi, les cellules prototypes ne sont pas encore aussi stables que le souhaiteraient les \u00e9quipes de projet. De m\u00eame, la mise \u00e0 l’\u00e9chelle, bien que r\u00e9ussie, est encore loin d’\u00eatre termin\u00e9e. \u00ab Nous avons fait passer tous les nouveaux d\u00e9veloppements de l’\u00e9chelle du laboratoire \u00e0 l’\u00e9chelle pilote \u00bb, explique Corsin Battaglia. \u00ab Pour la production dans ce que l’on appelle une gigafactory \u2013 par example chez partenaire Northvolt, qui produisent pluiseures gigawatt-heures de batteries par an \u2013 il faudrait encore une fois augmenter l’\u00e9chelle de toute la fabrication des mat\u00e9riaux d’un facteur 1000 \u00bb. Pour cela, l’engagement de l’industrie est n\u00e9cessaire.<\/p>\n\n\n\n
Entre-temps, les chercheurs de l’Empa se tournent d\u00e9j\u00e0 vers le prochain projet europ\u00e9en de batteries. \u00ab SeNSE \u00bb avait en effet trois projets fr\u00e8res qui ont \u00e9t\u00e9 financ\u00e9s dans le cadre du m\u00eame appel d’offres. \u00ab Nous avons cr\u00e9\u00e9 un cluster commun pour la recherche sur les batteries et nous \u00e9changeons r\u00e9guli\u00e8rement des informations \u00bb, explique Ruben-Simon K\u00fchnel. Les coordinateurs des quatre projets ont maintenant lanc\u00e9 un projet de recherche commun \u00ab Horizon Europe \u00bb appel\u00e9 \u00ab IntelLiGent \u00bb. L’objectif : d\u00e9velopper des cellules haute tension sans cobalt pour les voitures \u00e9lectriques.<\/p>\n\n\n\n
\u00ab SeNSE \u00bb
Le projet \u00ab Horizon 2020 \u00bb \u00ab SeNSE \u00bb avait pour objectif de d\u00e9velopper la prochaine g\u00e9n\u00e9ration d’accumulateurs au lithium-ion et de renforcer l’industrie europ\u00e9enne des batteries. Ce projet de quatre ans a \u00e9t\u00e9 soutenu par l’UE \u00e0 hauteur de 10 millions d’euros et dirig\u00e9 par l’Empa. Y ont particip\u00e9 les collaborateurs acad\u00e9miques suivants : l’universit\u00e9 de M\u00fcnster, l’institut Helmholtz de M\u00fcnster, la \u00ab Coventry University \u00bb britannique, l’\u00ab AIT Austrian Institute of Technology \u00bb et le centre de recherche sur l’\u00e9nergie solaire et l’hydrog\u00e8ne du Bade-Wurtemberg (ZSW) ainsi que plusieurs partenaires industriels : le fabricant su\u00e9dois de batteries Northvolt, le centre d’innovation suisse de FPT Industrial, \u00e0 savoir FPT Motorenforschung AG, les start-up fran\u00e7aises Solvionic et Enwires ainsi que le groupe chimique Huntsman, dont un site de recherche se trouve \u00e0 B\u00e2le.<\/p>\n\n\n\n
Texte et Image: EMPA<\/p>\n\n\n\n
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\n ![\"\"](\"https:\/\/www.awin1.com\/cshow.php?s=3737818&v=60793&q=500411&r=1229872\")
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