Recherche sur les batteries au lithium-métal en cours

Entre 2026 et 2028, l'Institut Fraunhofer IST et sa branche américaine testent en Allemagne une micro-couche de carbone destinée à améliorer les batteries au lithium-métal. Ce projet, baptisé LIMAC, vise à renforcer la stabilité et la durabilité des batteries pour les futurs véhicules électriques.

Objectif et calendrier du projet LIMAC

Le projet LIMAC, qui se déroulera de septembre 2026 à août 2028, s'intéresse à la stabilité et à la durabilité accrues des batteries au lithium-métal. Il relève encore de la recherche fondamentale et n'est pas encore prêt pour une mise en production.

Potentiel de l'anode en lithium-métal

L'approche consiste à utiliser directement le lithium comme matériau d'anode, à la place du graphite. Cela pourrait offrir une densité énergétique plus élevée, permettant de stocker davantage d'énergie dans une batterie de même taille, ou de fabriquer des batteries plus légères pour une même autonomie.

Difficultés liées aux anodes en lithium-métal

Le principal défi concerne l'interface entre l'anode en lithium-métal et l'électrolyte, en particulier lorsque ce dernier est solide. Cette zone est sujette à l'instabilité et peut entraîner une dégradation plus rapide de la batterie.

Solution à base de carbone amorphe

Pour y remédier, les chercheurs utilisent de fines couches de carbone amorphe comme intercouche entre l'anode et l'électrolyte. Ces couches sont déposées sur des collecteurs en cuivre au moyen d'un procédé de dépôt physique en phase vapeur par arc laser (Laser-Arc PVD) et seront testées dans des cellules de batterie.

Impact environnemental et changement d'échelle

Le projet comprend également une analyse environnementale visant à évaluer les flux de matières et d'énergie. Il vise à transposer la technologie à des cellules de batterie de plus grande taille, ce qui pourrait réduire le poids des véhicules électriques tout en conservant une densité énergétique élevée.