1 000 km d’autonomie : ces ingénieurs chinois ont trouvé une solution pour les batteries solides de voitures électriques

L’autonomie reste encore l’un des principaux freins à l’adoption de la voiture électrique. En effet, de nombreux automobilistes veulent pouvoir parcourir au moins 400 kilomètres. Ce qui est aujourd’hui la normalité, mais ce n’est pas suffisant pour beaucoup. Et ce alors que les bornes de charge rapide se développement également à vitesse grand V.

Une avancée révolutionnaire

Les constructeurs et les équipementiers travaillent d’arrache-pied pour trouver de nouvelles solutions. Et l’une des plus prometteuses à l’heure actuelle est sans aucun doute la batterie solide. Cette technologie se distingue des accumulateur classique par la présence d’un électrolyte solide, et non liquide. Et cela change tout, et notamment en ce qui concerne l’autonomie. D’ailleurs, un groupe de chercheurs basés en Chine vient de faire une découverte qui pourrait révolutionner les voitures électriques de demain.

Cette nouvelle a été annoncée dans un rapport publié par la China Central Television (CCTV), relayé par le site Car News China. Très concrètement, les progrès réalisés par les scientifiques pourrait permettre aux autos zéro-émission (à l’échappement) d’afficher une autonomie dépassant les 1 000 kilomètres. Et cela avec une batterie de seulement 100 kilos, ce qui reste très peu. Actuellement, un pack offrant une capacité comprise entre 60 et 100 kWh pèsent entre 350 et 600 kilos.

Avec un poids de 100 kilos seulement, une batterie solide peut actuellement parcourir environ 500 kilomètres. Ainsi, les chercheurs sont parvenus à multiplier ce chiffre par deux, grâce à une nouvelle technologie.

Il faut savoir que les électrolyte solides standards sont réalisés à base de sulfure. Or, ce matériau est particulièrement dur et cassant. Le site chinois le compare à de la céramique. Dans d’autres cas, ce sont des anodes en lithium – métal qui sont utilisés.

Cette composition est plus souple et malléable, mais tout n’est pas parfait non plus. En effet, du fait de l’interface irrégulière entre les deux matériaux, le transport des ions se fait moins bien. Et cela a un impact direct sur l’efficacité de la recharge, mais également sur la capacité de décharge de la batterie. La puissance de la voiture peut être réduite, de même que ses performances globales. Mais les scientifiques de l’Université de Tsinghua ont eu recours à une autre solution pour résoudre tous ces problèmes.

Une densité en hausse

Ils ont en fait étudié trois approches bien distinctes, afin d’améliorer l’interface solide-solide entre l’électrode et l’électrolyte. Et elles ont toutes offert des résultats prometteurs. La première consiste à utiliser des ions iode afin de combler les interstices. Ce qui permet un meilleur contact entre les matériaux. La 2ème solution se concentre quant à elle sur la flexibilité mécanique. Concrètement, les chercheurs ont conçu une structure en polymère. Ce qui permet de mieux résister à la torsion, et d’améliorer la mobilité des ions lithium.

Nous avions déjà évoqué cette avancée, qui permet d’augmenter la densité énergétique de 86 % par rapport à une batterie solide standard. Et ce alors que cette dernière est déjà nettement plus élevée que sur un pack LFP (lithium – fer – phosphate) ou NMC (nickel – manganèse – cobalt). Enfin, la 3ème approche consiste à renforcer l’électrolyte grâce à des polyéthers fluorés. Avec cette solution, les cellules ont passé avec succès les tests de perforation et les tests thermiques, à 120 degrés. Les risques d’incendie sont considérablement réduits.

Un point très important, puisque le gouvernement chinois va mettre en place dès 2026 une nouvelle norme sur les batteries de voitures électriques. Pour l’heure, on ne sait pas encore quand les résultats concrets des avancées annoncées par les chercheurs seront appliqués sur des modèles de série. Mais pour mémoire, les batteries solides ne devraient pas arriver pour le grand public avant la fin de la décennie. Pour le moment, des tests supplémentaires ainsi qu’une validation industrielle sont encore nécessaires pour les approches évoquées dans notre article.