Des scientifiques créent une batterie lithium-ion sans cobalt

Dans une avancée scientifique qui pourrait potentiellement réduire, voire éliminer, l’utilisation du cobalt – souvent extrait au moyen de travail des enfants – dans les batteries alimentant les voitures électriques et d’autres produits, une équipe de chercheurs de l’Université de Californie a mis au point une alternative durable à base de nickel.

Huolin Xin, professeur de physique et d’astronomie à l’UCI, dont l’équipe a conçu cette méthode, a souligné que « le nickel n’est pas associé à des problèmes de travail des enfants« .

Cette découverte pourrait marquer le début d’une nouvelle génération moins controversée de batteries lithium-ion. Jusqu’à présent, le nickel n’était pas une alternative viable car des quantités importantes étaient nécessaires pour la fabrication des batteries lithium-ion, ce qui rendait son coût prohibitif.

Pour que les batteries à base de nickel deviennent une alternative économiquement viable au cobalt, il était indispensable de réduire au maximum l’utilisation du nickel.

Huolin Xin, en partageant ses travaux publiés dans la revue Nature Energy, a indiqué : « Nous sommes le premier groupe à s’orienter vers une solution pauvre en nickel. Dans une étude précédente, nous avions proposé une solution innovante pour éliminer complètement le cobalt. Cependant, cette formulation nécessitait toujours beaucoup de nickel.« 

Pour pallier ce problème, l’équipe de Xin a passé trois années à développer un processus appelé « dopage concentré complexe » permettant de modifier la formule chimique essentielle des batteries lithium-ion aussi facilement qu’on pourrait ajuster les épices dans une recette.

Selon Xin, ce processus de dopage élimine le besoin de cobalt dans les composants commerciaux indispensables au fonctionnement de la batterie lithium-ion et le remplace par du nickel. Il précise : « Le dopage accroît également l’efficacité du nickel », ce qui signifie que les batteries des véhicules électriques nécessitent désormais moins de nickel pour fonctionner. Cela pourrait rendre le nickel une alternative plus attrayante aux batteries à base de cobalt.

Huolin Xin est convaincu que cette nouvelle chimie à base de nickel va rapidement commencer à transformer l’industrie des batteries lithium-ion. Il rapporte que des entreprises de véhicules électriques envisagent déjà de reprendre les résultats publiés par son équipe pour les reproduire.

Les constructeurs de véhicules électriques sont très enthousiastes à l’idée des batteries à faible teneur en nickel, et beaucoup d’entreprises veulent valider cette technique », déclare Huolin Xin. « Elles souhaitent réaliser des tests de sécurité.« 

Légende illustration : Huolin Xin, professeur de physique et d’astronomie à l’UCI et auteur principal d’un article publié dans Nature Energy sur une nouvelle façon d’utiliser le nickel dans les batteries au lithium-ion. Steve Zylius / UCI