Asahi Kasei : +10 % de densité énergétique en test interne

Lors de la première charge d’une batterie riche en silicium, une partie du lithium disparaît avant même que la cellule n’ait commencé sa vie utile. Asahi Kasei affirme avoir trouvé un moyen d’en réinjecter une partie : lors d’un test interne, sa méthode de pré-dopage a permis d’obtenir une hausse de 10 % de la densité énergétique dans une cellule lithium-ion NMC utilisant une anode composée de 90 % de graphite et de 10 % de monoxyde de silicium.

L’astuce repose d’abord sur le carbonate de lithium, un matériau relativement peu coûteux déjà utilisé dans la fabrication des batteries. Normalement, il se décompose à une tension bien supérieure à la plage de fonctionnement d’une batterie lithium-ion standard. Asahi Kasei affirme que des additifs spéciaux présents dans l’électrolyte modifient ces conditions, permettant au carbonate de lithium placé dans la cathode de se décomposer pendant la charge initiale et de fournir du lithium supplémentaire.

Cet apport supplémentaire s’attaque à la principale limite du silicium. Le silicium peut stocker davantage de lithium que le graphite, mais il en consomme une quantité importante lors de la première charge, ce qui entraîne une perte de capacité permanente. En compensant cette perte, le procédé pourrait laisser davantage de lithium disponible pour les charges et décharges suivantes, tout en réduisant le besoin en matériau actif supplémentaire pour la cathode.

Et concrètement, qu’est-ce que cela change ? Les fabricants de batteries pourraient tester cette approche sans construire un système de production entièrement nouveau : Asahi Kasei affirme qu’elle peut être appliquée aux lignes existantes sans modifications importantes et avec différentes combinaisons de cathodes et d’anodes. Pour les véhicules électriques et les autres applications qui cherchent à augmenter leur densité énergétique, cela signifie une possible amélioration des performances grâce à une évolution des matériaux et de l’électrolyte plutôt qu’à une refonte complète de la cellule.

Le chemin entre la cellule de test et le produit reste toutefois long. Ces chiffres proviennent des tests internes d’Asahi Kasei, et aucune reproduction à plus grande échelle ou indépendante n’est rapportée ici. L’entreprise prévoit des évaluations mondiales de validation de concept avec des clients et entend concéder la technologie sous licence dans le cadre de modèles de collaboration adaptés au stade de développement de chaque client.