Le Nobium-Titane, super-alliage
Pour pouvoir faire une batterie qui se recharge rapidement, il faut que l’anode (pole négatif) soit capable de stocker rapidement beaucoup de ions lithium. La nouvelle génération de SCiB utilise du NbTi. Comment ? Vous ne savez pas ce qu’est le NbTi ? C’est « simplement » un alliage de Niobium-Titane (1).
La génération actuelle des SCiB utilise un alliage de lithium-titane. D’autres fabricants utilisent du graphite. Ici, le nouvel alliage permet de doubler la capacité de stockage de l’anode et promet un temps de charge « divisé par 3 » ! Habituellement, on ne dépasse pas 2C pour charger une batterie (2 fois la capacité).
Au-delà, ou par temps très froid, un phénomène de dépose de lithium métal se produit, dégradant les performances et surtout pouvant créer des « ponts » métalliques (dendrites) et donc des courts-circuits entre l’anode et la cathode. Ici, ce phénomène est très réduit.
Stabilité dans le temps
Ainsi, la nouvelle SCiB supporterait des puissances plus élevées. D’après les tests rendus publics par Toshiba, la nouvelle SCiB au Niobium-Titane garderait 90% de sa capacité initiale après 5000 cycles. En outre, elle supporte des charges rapides par -10° !
Si on ajoute une densité augmentée, cette nouvelle génération de SCiB promet d’être un grand pas en avant dans les batteries. Selon Toshiba, 32 kWh ne demanderaient que 6 minutes pour une charge à 90%. De quoi faire 320 km environ quand une lithium-ion « classique » pourrait permettre de faire 90 km avec ces mêmes 6 minutes en charge rapide. Ce n’est pas encore les 5 minutes pour un plein de plus de 1000 km en thermique, mais c’est déjà mieux.
Ensuite, le temps de charge « s’effondre » et les 10% restant demandent plus de 20 minutes.
320 km en 6 minutes, mais…
Là où le bât blesse, c’est que pour cela, il faut une charge « ultra-rapide ». C’est à dire, plus de puissance que les super-chargeurs de Tesla. Bien plus que les charges accélérées ou encore les charges lentes. Avoir une batterie capable de se charger en 6 minutes, c’est bien joli, mais à condition d’avoir la puissance idoine à disposition.
Autre point noir, le niobium est un métal rare. Trois mines l’exploitent dans le monde. Deux au Brésil, une au Canada. Sachant que l’une des mines brésiliennes donne 80% du niobium produit, vous imaginez la tension sur les prix.
Surtout que ce métal est très utilisé en automobile, en aviation, dans les ouvrages d’art (le viaduc de Millau utilise des aciers à 0,0025% de Niobium), etc. Bref, toutes les industries qui demandent des aciers plus résistants (donc plus légers à résistance égale). Attention à ce que cette révolution ne dérape pas en catastrophe écologique.
Prévue pour 2019
« Nous sommes très excités par le potentiel de la nouvelle anode en oxyde niobium-titane et la prochaine génération de SCiB. Plutôt qu’un pas en avant, c’est une révolution qui change la donne et fera une différence significative pour l’autonomie et les performances des VE » déclare Dr. Osamu Hori, Directeur du Centre de R&D chez Toshiba.
« Nous allons continuer d’améliorer les performances de la batterie et nous visons une mise sur le marché pour l’année fiscale 2019 (2) ».
Les appareils électroniques pourraient aussi bénéficier de cette avancée technologique. Imaginez un smartphone se chargeant en 1 minute.
Source et illustration : Toshiba
(1) le Niobium, métal, a le numéro 41 du tableau périodique des éléments de Mendeleïev. Suivant le Zirconium, il est proche du Molybdène (N° 42). Son point de fusion est de près de 2500°C. Il est souvent utilisé dans les aciers à hautes caractéristiques. Le NbTi est souvent utilisé pour créer des super-aimants. L’alliage NbTi est dit « super-alliage ».
(2) ie. début avril 2019
