La batterie du futur sera-t-elle à base de graphène ?

Main avec des gants et des pinces

De nos jours le secteur de la batterie représente un enjeu économique très important. Une guerre impitoyable se joue actuellement entre les américains, l’Europe et l’Asie pour l’alimentation des futurs véhicules électriques. La recherche d’une nouvelle technologie innovante qui permettra de palier aux problèmes des batteries actuelles est un enjeu essentiel.

Tour d’horizon des batteries

Depuis quelques années, les batteries équipant les véhicules électriques ne cessent de progresser. Que ce soit en terme d’autonomie ou de coût de production, le secteur de la batterie a fait de nombreux progrès. Le prochain objectif de la recherche sur la batterie et de mettre au point la prochaine innovation qui révolutionnera l’alimentation électrique des voitures.

Cela fait une vingtaine d’années que le monde de la batterie stagne sur la technologie ion lithium sans aucune grosse découverte pouvant bouleverser le monde de la batterie. La recherche de la super batterie bat son plein afin d’alimenter les futurs moteurs électriques et de pouvoir rivaliser avec l’énergie fossile et les moteurs thermiques.

Les différentes technologies embarquées dans les batteries

De nos jours, les solutions alimentant les véhicules électriques présentent de nombreux inconvénients difficiles à résoudre. Le premier concerne l’autonomie des batteries qui se déchargent trop rapidement et qui limitent le nombre de kilomètres pouvant être effectués. Le second défaut des batteries est le temps nécessaire à la recharge complète du boîtier. C’est contre ces deux freins que la recherche tente de lutter en mettant au point une nouvelle technologie de batterie révolutionnaire.

La technologie de la batterie lithium-ion est actuellement la plus utilisée, mais cela entraîne une raréfaction des ressources naturelles de lithium. Pour palier ce manque de matière première, les chercheurs ont relancé la technologie sodium-ion en réutilisant les découvertes faites sur le lithium et en les appliquant au sodium. Mais la technologie batterie sodium ne permet pas à l’heure actuelle de concurrencer les résultats de la batterie au lithium.

Il semblerait que la batterie au sodium soit plus orientée pour le stockage de l’énergie électrique produite par les éoliennes ou les équipements photovoltaïques. En effet, ce type de batterie ne devrait pas être installé dans les futurs véhicules électriques du fait qu’il ne puisse pas concurrencer la batterie au lithium. Mais un nouveau type de batterie dite solide pourrait voir le jour, celle-ci constituée de graphène.

La batterie du futur sera-t-elle fabriquée en graphène ?

La super batterie qui permettrait de révolutionner le monde du stockage de l’énergie électrique pourrait se révéler être en graphène. Cette rupture avec les technologies passées suscite l’intérêt des fabricants automobiles. D’immense parcs de productions sont prévus afin de fabriquer de futures batteries à électrolytes solides

Quel est le principe de la batterie au graphène ?

Tout l’intérêt de la batterie à électrolyte solide au graphène réside par sa très bonne densité énergétique qui lui confère une très grande rapidité de charge. Autre avantage non négligeable, la batterie au graphène est beaucoup plus sécurisante, elle est plus fiable du fait qu’elle puisse fonctionner sur une gamme de température plus élevée. Ainsi la technologie au graphène supporte des environnements très froids en dessous de 0°C, là ou les batteries conventionnelles montrent leurs limites.

Les résultats des recherches japonaises démontrent pour le moment une durabilité équivalente avec la batterie lithium ion, soit environ 1000 cycles de charge et de décharge. Mais à terme, ils affirment pouvoir doubler le nombre de cycles de charge et de décharge. Malgré tout, les prototypes actuels de batteries au graphène n’explosent pas encore les délais de recharge. Le gain affiché pour le moment lors de la recharge de la batterie n’est de l’ordre que de quelques minutes.

Il est donc nécessaire de laisser du temps à la recherche afin d’améliorer les performances de la batterie au graphène, afin qu’elle puisse prendre le relais du lithium et équiper les futurs véhicules électriques. Si une telle technologie venait à être mise sur le marché, cela permettrait d’augmenter les ventes des véhicules tout électriques qui sont actuellement boudés des consommateurs du fait du manque d’autonomie des véhicules.