Dans une
batterie Lithium-Ion (li-ion), les ions lithium sont intercalés dans les structures hôtes des matières actives lors de la charge et de la décharge de la batterie.
Dans une
batterie lithium-soufre (Li-S), il n'y a plus de structure hôte.
Lors de la décharge, le lithium de l'anode est consommé, et le soufre est transformé en différents matériaux soufrés et lithiés.
Lors de la charge, le processus inverse a lieu.
Quels sont les avantages de la batterie Lithium-Soufre?Une batterie Li-S contient des matières actives très légères : du soufre pour l'électrode positive et du lithium métallique pour l'électrode négative.
C'est pourquoi sa densité d'énergie théorique est extrêmement élevée : elle est en effet deux fois supérieure à celle d'une batterie Lithium-Ion.
La batterie Li-S constitue une des solutions possibles pour une cathode sans nickel-manganèse-cobalt.
Contrairement aux batteries Lithium-Ion, les batteries Lithium-Soufre n'utilisent ni nickel, ni cobalt, ni manganèse, ce qui donne une empreinte carbone estimée à plus de 60 % inférieure à celle des batteries Lithium-Ion actuelles.
Les matières premières utilisées pour les batteries Lithium-Soufre présentent aussi l'avantage de pouvoir être obtenues et produites en Amérique du Nord et en Europe, satisfaisant ainsi les besoins de l'industrie
automobile en termes de batteries haute densité énergétique légères.
La production en Amérique du Nord et en Europe permet aux constructeurs
automobiles européens et américains de s'affranchir d'éventuelles perturbations de la chaîne d'approvisionnement.
Avec le risque de pénurie sur les matériaux indispensables pour la production des batteries Lithium-Ion actuellement utilisées dans la fabrication des
voitures électriques, la technologie Lithium-Soufre offre une solution alternative dotée d'une cathode sans nickel, manganèse, ni cobalt, ce qui facilitera la transition mondiale à grande échelle vers les
véhicules électriques.
Quand les batteries Lithium-Soufre devraient-elles voir le jour ?Des barrières technologiques majeures ont déjà été surmontées.
Le niveau de maturité progresse très rapidement vers des prototypes grandeur nature.
Pour les applications nécessitant une longue durée de vie de la batterie haute tension, la technologie Lithium-Soufre devrait arriver sur le marché juste après le lithium-ion à l'état solide.
La batterie Lithium-Soufre pourrait être un élément essentiel à l'adoption à grande échelle de véhicules électriques à batterie dans le monde entier.
Sources: Saft, Stellantis
Newsletter