Une start-up américaine développe une batterie sans graphite qui promet deux fois plus d'autonomie, moitié moins lourde — et 9 315 cycles de charge en laboratoire.
Pure Lithium, une jeune entreprise basée à Chicago, développe une batterie lithium-métal sans graphite qui pourrait transformer l'industrie des VÉ — et surtout réduire sa dépendance envers les chaînes d'approvisionnement chinoises. Pour comprendre l'enjeu, un rappel s'impose : presque toutes les batteries lithium-ion actuelles utilisent du graphite comme anode — la partie qui stocke l'énergie lors de la charge. Plus de 90 % du graphite mondial est traité en Chine. En éliminant complètement le graphite, Pure Lithium s'attaque à l'un des maillons les plus fragiles de la chaîne d'approvisionnement en batteries pour VÉ.
La grande avancée annoncée par l'entreprise le 27 août dernier : sa cellule de batterie lithium-métal sans graphite a complété 9 315 cycles de charge et décharge en laboratoire, avec presque aucune perte de capacité. C'est plus de trois fois la durée de vie d'une batterie lithium-ion conventionnelle testée dans les mêmes conditions. Selon l'entreprise, aucune autre batterie lithium-métal en développement n'a atteint un tel résultat. Il faut toutefois noter les limites importantes : il s'agit d'une cellule de laboratoire, aucun tiers indépendant n'a validé ces chiffres, et la densité énergétique du modèle testé n'a pas été divulguée.
Plutôt que d'utiliser un graphite qui ne participe pas directement à la réaction électrochimique, Pure Lithium mise sur du lithium métal comme anode, déposé directement sur un collecteur de courant en cuivre via un procédé d'électrodépôt. L'espace ainsi libéré dans la cellule permet d'augmenter la quantité de matière énergétique active. La première génération de la batterie affiche une densité énergétique de 300 Wh/kg, et la deuxième génération vise 425 Wh/kg — à comparer aux quelque 270 Wh/kg des meilleures batteries NMC actuelles. La promesse : deux fois plus d'autonomie pour la moitié du poids.
Pour la cathode, Pure Lithium utilise la chimie LFP, qui élimine d'emblée le nickel, le manganèse et le cobalt — des matériaux coûteux et parfois controversés sur le plan environnemental. L'entreprise est actuellement en train de construire une ligne de production pilote à Chicago et discute avec plus de 40 entreprises pour commercialiser sa technologie. Plusieurs autres start-ups américaines — dont Factorial, Solid Power et QuantumScape — travaillent également sur des batteries lithium-métal sans graphite, avec des approches différentes.
