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L'IMN développe les batteries du futur à forte puissance et à base de sodium
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Face au défi de la transition énergétique, le besoin de batteries ne cesse d’augmenter. Pourtant, les batteries lithium-ion actuelles ont une puissance limitée, et leur nombre de cycle de charge/décharge est insuffisant. En outre, leur conception et leurs matériaux ne correspondent pas aux normes de développement durable. L’Institut des Matériaux de Nantes Jean Rouxel (IMN) travaille sur un projet de batteries haute puissance et durables dans le cadre d’un programme et équipement prioritaire de recherche (PEPR) issu du Plan d’Investissement « France 2030 ».
Dans le cadre de France 2030, l’Etat a choisi d’accélérer la recherche et le développement de batteries à travers le «PEPR batteries» comportant 5 projets ciblés et 7 projets sélectionnés suite à un appel à projets.
Ce PEPR (Programme et équipement prioritaire de recherche) vise à soutenir la recherche et le développement de 3 axes majeurs :
L’IMN pilote dans le premier axe un projet ciblé de batterie haute puissance (High Power and Hybrid Batteries, HIPOHYBAT) qui se concentre sur la partie forte puissance à partir de batteries Na-ion et de batteries hybrides. Le projet HIPOHYBAT est piloté par Thierry Brousse, enseignant chercheur à Polytech Nantes et membre de l’équipe ST2E (Stockage et Transformation Electrochimiques de l’Energie) de l’IMN.
Ce projet s’appuie sur une technologie de batteries à base de sodium représentant une alternative au lithium-ion, plus respectueuse de l’environnement puisque ces batteries utilisent un élément chimique abondant sur terre. L’objectif est de développer une batterie de 150 Wh/kg qui se charge en 5 minutes, au lieu d’une heure actuellement, tout en augmentant sa durée de vie. Ces batteries au sodium pourront être utilisées dans de nombreux domaines dont celui du transport industriel.
Un deuxième axe du projet HIPOHYBAT ambitionne également de développer des batteries de haute puissance de 50 Wh/kg qui se chargent en une minute, incluant 50 000 cycles de charge/décharge. Cette nouvelle génération de batterie vise notamment à remplacer les batteries actuelles à base de plomb et à apporter de la puissance en complément de dispositifs fonctionnant par exemple avec des piles à combustible. Ces batteries nouvelles génération pourront notamment être utilisées pour les éoliennes, ou encore les AGV (Automated Guided Vehicle) dans le domaine industriel.
Ce projet de recherche a débuté en janvier 2023, et s’échelonne jusqu’à 2029, il est doté d’une aide de l’Agence Nationale de la Recherche de 4.6 millions d’euros.
14 doctorants, 6 post-doctorants et une ingénieure de recherche seront impliqués sur ce projet à travers les 11 laboratoires partenaires.
Ce PEPR (Programme et équipement prioritaire de recherche) vise à soutenir la recherche et le développement de 3 axes majeurs :
- Les chimies innovantes (technologie tout solide, chimie post Li-ion) ;
- Les systèmes de gestion de batteries innovants adaptés à ces nouvelles chimies ;
- Le développement de nouveaux outils de caractérisation et de simulation pour mener ces recherches.
L’IMN pilote dans le premier axe un projet ciblé de batterie haute puissance (High Power and Hybrid Batteries, HIPOHYBAT) qui se concentre sur la partie forte puissance à partir de batteries Na-ion et de batteries hybrides. Le projet HIPOHYBAT est piloté par Thierry Brousse, enseignant chercheur à Polytech Nantes et membre de l’équipe ST2E (Stockage et Transformation Electrochimiques de l’Energie) de l’IMN.
Ce projet s’appuie sur une technologie de batteries à base de sodium représentant une alternative au lithium-ion, plus respectueuse de l’environnement puisque ces batteries utilisent un élément chimique abondant sur terre. L’objectif est de développer une batterie de 150 Wh/kg qui se charge en 5 minutes, au lieu d’une heure actuellement, tout en augmentant sa durée de vie. Ces batteries au sodium pourront être utilisées dans de nombreux domaines dont celui du transport industriel.
Un deuxième axe du projet HIPOHYBAT ambitionne également de développer des batteries de haute puissance de 50 Wh/kg qui se chargent en une minute, incluant 50 000 cycles de charge/décharge. Cette nouvelle génération de batterie vise notamment à remplacer les batteries actuelles à base de plomb et à apporter de la puissance en complément de dispositifs fonctionnant par exemple avec des piles à combustible. Ces batteries nouvelles génération pourront notamment être utilisées pour les éoliennes, ou encore les AGV (Automated Guided Vehicle) dans le domaine industriel.Ce projet de recherche a débuté en janvier 2023, et s’échelonne jusqu’à 2029, il est doté d’une aide de l’Agence Nationale de la Recherche de 4.6 millions d’euros.
14 doctorants, 6 post-doctorants et une ingénieure de recherche seront impliqués sur ce projet à travers les 11 laboratoires partenaires.
Pour aller plus loin
Mis à jour le 14 mars 2024.