Les batteries au lithium ont connu une croissance fulgurante ces dernières années, au profit de la voiture électrique. Cependant, nous sommes tous d’accord pour dire qu’elles sont non seulement polluantes, mais aussi inefficaces par rapport à d’autres. Aujourd’hui, la solution arrive : ce dérivé du diamant va multiplier l’autonomie des véhicules (tout comme ce carburant futuriste qui a créé la surprise).
Les batteries au lithium sont sur le point de disparaître : nous épuisons nos dernières ressources.
Le lithium est le matériau clé des batteries lithium-ion, qui sont devenues un composant essentiel de nombreux appareils électroniques tels que les téléphones, les ordinateurs portables et les véhicules électriques. Toutefois, ces dernières années, la rareté de cette ressource a suscité des inquiétudes croissantes.
Les réserves mondiales de lithium sont limitées et concentrées dans quelques pays comme le Chili, l’Argentine, l’Australie et la Chine. Alors que la demande de batteries au lithium monte en flèche, on estime que la production ne pourra pas suivre.
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Certains experts préviennent que le pic de production de lithium pourrait être atteint au cours de cette décennie, ce qui entraînerait une pénurie substantielle de l’offre. Cette pénurie aurait de graves conséquences pour les secteurs des véhicules électriques, des piles intelligentes et du stockage des énergies renouvelables.
La hausse des prix du lithium réduirait la viabilité économique de ces technologies. C’est pourquoi plusieurs entreprises et institutions recherchent des matériaux alternatifs pour remplacer le lithium dans les batteries. En d’autres termes : nous en avons de moins en moins, mais il nous en faut plus.
Le dérivé du diamant utilisé pour les prochaines batteries
Le graphite est un matériau composé principalement de carbone qui a été utilisé pour la première fois dans des applications industrielles il y a plusieurs siècles. Récemment, il est apparu comme une alternative prometteuse aux batteries lithium-ion en raison de plusieurs avantages clés :
- Capacité de stockage de l’énergie : le graphite peut stocker de grandes quantités d’ions lithium entre ses couches, ce qui lui permet de stocker plus d’énergie que d’autres matériaux. Cela signifie que les batteries au graphite peuvent offrir une plus grande autonomie.
- Conductivité électrique : le graphite est un bon conducteur électrique, ce qui améliore les performances et la vitesse de charge et de décharge. Les batteries en graphite transmettent l’électricité plus efficacement, ce qui se traduit par un plus grand nombre de cycles et une autonomie d’anxiété plus faible (vous vous souviendrez de ce que c’est).
- Faible coût : le graphite est beaucoup moins cher que le lithium et les autres matériaux utilisés dans les batteries, ce qui réduit considérablement les coûts de production. Le meilleur pour la fin : les voitures auront des matières premières moins chères. Les voitures auront des matières premières moins chères, donc elles ne deviendront pas aussi chères.
- Quantité suffisante : Le graphite est l’un des matériaux carbonés les plus abondants, ce qui garantit un approvisionnement à grande échelle. Il ne souffre pas de limitations comme le lithium, même s’il faut toujours garder à l’esprit qu’il ne s’agit pas d’une ressource durable, et encore moins renouvelable.
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Les batteries au graphite constituent un pas en avant, mais pas la solution finale.
La principale limite du graphite est la difficulté de l’extraire et de le purifier à grande échelle. Contrairement au lithium, le graphite n’est pas un élément chimique mais une forme allotropique du carbone. On le trouve dans la nature dans des gisements à faible teneur, ce qui rend son extraction difficile et peu rentable.
En outre, le graphite naturel contient des impuretés qui doivent être éliminées par un processus de purification coûteux. Sa production est donc très coûteuse par rapport à celle du lithium. Obtenir du graphite de haute pureté à des prix compétitifs est un défi.
Une fois de plus, nous avons trouvé un substitut prometteur aux matériaux polluants, ce qui n’était pas le cas des batteries au lithium jusqu’à présent. Que pensez-vous de la manière dont nous allons multiplier l’autonomie des véhicules ? C’était l’une des principales demandes et elle a été balayée d’un seul coup. Mais peut-être que les voitures du futur n’en auront même pas besoin, puisque celle-ci défie les lois de la physique.
