La transition vers une société plus durable et respectueuse de l’environnement passe inévitablement par l’électrification de nombreux domaines de notre vie quotidienne. Pour répondre à cette demande croissante en batteries haute performance, deux spin-offs de l’ETH Zurich se distinguent par leurs approches innovantes : BTRY développe des batteries solides ultra-performantes, tandis que 8inks travaille sur un nouveau standard de production.
Un défi majeur pour réduire nos émissions de CO2
L’électrification de nombreux secteurs et le stockage des énergies renouvelables comme l’éolien et le solaire nécessitent des batteries non seulement efficaces, mais aussi recyclables et durables. En effet, la demande exponentielle en batteries entraîne une consommation accrue de matières premières rares comme le lithium. Les spin-offs de l’ETH, BTRY et 8inks, ont pris conscience de cette problématique et s’attèlent à développer la batterie du futur grâce à des méthodes de production et de fabrication novatrices.
Les batteries lithium-ion conventionnelles, actuellement utilisées dans nos smartphones et ordinateurs portables, contiennent un électrolyte liquide. Cette caractéristique les rend sensibles aux variations de température, avec un risque d’inflammation à des températures élevées. De plus, leur recharge est relativement lente.
BTRY : des batteries solides ultra-fines et résistantes
Moritz Futscher et Abdessalem Aribia, les deux fondateurs de BTRY, ont mis au point une batterie solide composée de fines couches, permettant de réduire considérablement le temps de charge. Leur processus de fabrication et les composants de leur batterie sont totalement dépourvus de liquides. Ces batteries solides offrent une excellente résistance aux fluctuations de température, ce qui permet leur utilisation dans des conditions extrêmes, des capteurs de détection de fuites de vapeur aux transports de médicaments à basse température.
BTRY utilise une technique de revêtement spéciale issue de la production de semi-conducteurs. Des cellules de batterie ultra-fines sont superposées dans le vide. Cette méthode unique permet une recharge rapide, en environ une minute, et promet une durée de vie dix fois supérieure à celle d’une batterie classique. Le produit fini, ressemblant à une feuille, est plus fin qu’un cheveu.
L’objectif de BTRY est d’établir sa propre production pilote en Suisse d’ici deux ans et de devenir un fabricant mondial de batteries à long terme, avec des applications dans de nombreux domaines, des capteurs IoT à l’électronique grand public en passant par les opérations spatiales.
8inks : nouvelle norme de production pour les batteries lithium-ion
La spin-off 8inks se démarque par sa technologie de production innovante, visant à remplacer le standard de fabrication des batteries lithium-ion, resté quasiment inchangé depuis 30 ans : la technique dite de «slot die».
Paul Baade, fondateur de 8inks, a développé une technique appelée « multilayer curtain coating ». En appliquant plusieurs fines couches de matériau actif stockant les ions lithium, cette technique de revêtement peut être adaptée aux exigences spécifiques. La variété d’épaisseur et de propriétés des différentes couches favorise notamment la mise à l’échelle des batteries solides. Autre avantage : la vitesse de revêtement des électrodes est considérablement accélérée, répondant ainsi de manière optimale à la demande croissante.
8inks teste actuellement divers formats, des piles bouton aux poches utilisées dans les smartphones. La technologie doit être évolutive jusqu’à une échelle industrielle plus large, par exemple pour les batteries de voitures électriques. L’ambition de 8inks est de s’imposer sur le marché pour que sa technologie soit reconnue comme un nouveau standard dans la fabrication de batteries.
La Suisse, un écosystème propice à l’innovation dans les batteries
BTRY et 8inks envisagent leur avenir en Suisse. La proximité avec la recherche et des diplômés hautement qualifiés permet aux fabricants de batteries de lancer des produits de niche de haute qualité sur le marché.
Pour BTRY, qui produit ses batteries sous vide avec une technique de fabrication utilisée dans la production de semi-conducteurs, la Suisse est particulièrement attractive. Le pays est réputé pour son industrie du vide, avec de nombreuses entreprises actives dans les segments de la technologie du vide, de la production de semi-conducteurs et des techniques de revêtement. Cela permettra à BTRY de tirer parti des synergies et du savoir-faire existants.
Paul Baade de 8inks voit également l’avenir de son entreprise en Suisse, s’appuyant sur l’excellence des techniques de production pour développer et commercialiser ses systèmes de production à long terme.
Une production durable et économe en ressources
La durabilité est au cœur des préoccupations des deux spin-offs. Cela passe par un processus de fabrication neutre en CO2 et une utilisation minimale de matières premières comme le cobalt et le lithium.
Comme l’explique Abdessalem Aribia, co-fondateur de BTRY, l’entreprise aspire à moyen terme à utiliser des matériaux plus durables pour réduire sa dépendance vis-à-vis des producteurs étrangers. De son côté, 8inks maintient sa consommation d’énergie au plus bas grâce à une production sur mesure, tout en évitant le gaspillage de matériaux. L’entreprise s’efforce également de réduire au maximum la part de solvants.
BTRY – Une batterie Li-ion à l’état solide, durable et fiable, qui peut être rechargée en une minute.
8inks – Accélération du processus de production des batteries en vue d’un avenir plus durable.
Photographie: BTRY / ETH Zurich
