Plus performantes, plus sûres, plus durables, offrant des temps de recharge plus courts et un moindre impact environnemental, les batteries solides possèdent de nombreux atouts. Mais pour l’heure, leur développement reste à l’état de prototypes, et à moyen terme, elles ne devraient pas remplacer brutalement les batteries lithium-ion conventionnelles.
À mesure que l’électrification des usages s’accélère (mobilité, électronique grand public…), la question du stockage de l’énergie devient stratégique. Si les batteries lithium-ion conventionnelles dominent ce secteur, leurs performances semblent proches de leur niveau maximal. Une nouvelle génération de batteries pourrait leur succéder, celles dites « solides », dont les capacités sont très prometteuses. Elles intéressent fortement les industriels, mais ne sont pas pour le moment commercialisées.
La principale différence entre ces deux dispositifs de stockage se situe au niveau de leur architecture. Les batteries lithium-ion actuelles fonctionnent grâce à un électrolyte liquide qui assure le transfert des ions lithium, tandis que les batteries solides reposent sur un matériau solide, capable lui aussi d’assurer ce transport, tout en restant électriquement isolant. Ce changement permet d’utiliser des anodes en lithium métallique, beaucoup plus denses énergétiquement que le graphite, couramment utilisé dans les batteries actuelles, ainsi que des cathodes à haute capacité.
Les performances s’en trouvent fortement améliorées : les batteries solides pourraient potentiellement atteindre 400 Wh/kg, voire dépasser ce seuil, contre moins de 300 Wh/kg pour la technologie lithium-ion conventionnelle. Cette évolution apporterait une autonomie beaucoup plus importante pour les véhicules électriques, pouvant théoriquement dépasser les 1 000 km, à poids constant. Un autre avantage mis en avant se situe au niveau de la sécurité de ces batteries, puisque l’absence d’électrolyte liquide réduit fortement les risques d’emballement thermique, d’incendie, ou de fuites.
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