Des scientifiques chinois développent une batterie lithium-métal dépassant 700 Wh/kg

Des scientifiques de l’université Nankai à Tianjin, dirigés par Chen Jun, académicien de l’Académie des sciences de Chine et vice-président de l’établissement, ont mis au point une batterie lithium-métal, technologie de pointe utilisant du lithium métallique comme anode au lieu de graphite, affichant une densité énergétique supérieure à 700 watt-heures par kilogramme (Wh/kg). Les résultats, publiés jeudi dans la revue Nature, montrent aussi une performance stable à des températures extrêmement basses, avec près de 400 Wh/kg à –50 °C. Cette avancée cible les principaux obstacles des batteries pour véhicules électriques (VE). La densité énergétique détermine l’autonomie des VE sur une charge, tandis que la tenue au froid influence l’usage en climat rigoureux. Les batteries lithium-ion commerciales actuelles atteignent généralement 250-300 Wh/kg, limitant les autonomies à environ 400-500 kilomètres pour de nombreux modèles. « Ces facteurs constituent les plus grands goulets d’étranglement freinant l’adoption massive des VE », a déclaré Chen Jun. L’équipe a redessiné l’électrolyte au niveau moléculaire, en remplaçant les atomes d’oxygène par du fluor pour synthétiser des molécules de solvants hydrocarbures fluorés, formant un nouveau système à coordination lithium-fluor. Les tests en laboratoire ont confirmé la densité élevée et la résilience au froid extrême. « De manière conservatrice, ses performances représenteraient une amélioration d’environ 50 pour cent par rapport aux technologies actuelles », a estimé Chen. La traduction en produits commerciaux exigera une étroite collaboration entre chercheurs et industrie, a insisté Chen. « Nous ne pouvons pas rester toujours dans la tour d’ivoire. Notre objectif est de relever les vrais défis industriels », a-t-il ajouté. De telles batteries pourraient porter l’autonomie des VE au-delà de 1 000 kilomètres et atténuer les pertes hivernales de capacité, qui atteignent souvent 20-40 pour cent pour les lithium-ion actuelles.