Des accumulateurs lithium-ion moins onéreux et plus puissants
Citons, parmi les nombreux avantages des véhicules hybrides et des EV, la conduite calme à faible émission de pollution et leur indépendance relative au marché des combustibles fossiles. Leurs accumulateurs Li-ion doivent cependant être améliorés pour répondre aux besoins des clients en termes d'efficience, de distance de parcours et de durabilité. Le projet AMELIE (Advanced fluorinated materials for high safety, energy and calendar life lithium ion batteries), financé par l'UE, a étudié l'utilisation de nouveaux matériaux promettant des améliorations significatives. L'équipe du projet, qui accorde une grande importance à la sécurité et la rentabilité, œuvre à augmenter la tension de la cellule de l'accumulateur et à le rendre plus puissant. Les conditions de fonctionnement extrêmes des environnements à haute tension imposent des composants d'accumulateurs plus stables et un matériau de cathode spécifique, y compris le liquide électrolytique (sels et solvants), les séparateurs et les liants. Les activités portent également sur le processus de recyclage de l'accumulateur et des composantes en fin de vie. L'équipe s'est basée sur de nouveaux matériaux considérés comme prometteurs pour les fonctionnements à haute tension pour étudier des solvants fluorés inorganiques et des sels plus efficaces. Ainsi, les fluoropolymères (ou polymères fluorés) ont déjà affiché une excellente résistance thermique et au feu ainsi qu'une grande stabilité électrochimique et compatibilité avec les électrolytes. Les nouveaux matériaux fluorés peuvent réduire la quantité de fluoropolymères ou de composants fluorés utilisés tout en améliorant la densité de l'énergie des accumulateurs. AMELIE a produit 3 démonstrateurs d'accumulateurs d'une capacité d'environ 10 ampères-heures pour évaluer l'amélioration de la synthèse des matériaux et processus. L’équipe s’est concentrée sur la durée de vie, le cycle de vie, la densité énergétique, la sécurité, la compétitivité des coûts et le recyclage d'accumulateurs en fin de vie. Le cycle et la durée de vie des prototypes d'accumulateurs ne remplissent malheureusement pas les performances visées pour les EV. La densité énergétique s'est, de plus, approchée de l'objectif de 200 kWh en début de vie. AMELIE a cependant pu, grâce à un processus de non-recyclage, répondre aux exigences de la directive de l'UE sur les accumulateurs imposant une efficacité de recyclage de 50 %.
Mots‑clés
Accumulateurs lithium-ion, véhicules électriques, matériaux fluorés, énergie, haute tension
