Evidemment, les batteries lithium-ion ce n’est pas que la voiture électrique ou les véhicules hybrides MHEV/PHEV. Mais, pour l’objet de Leblogauto.com, si. Selon l’Académie Royale Suédoise des Sciences, les batteries lithium-ion sont « légères, rechargeables et puissantes et désormais utilisées en tout, du téléphone mobile aux ordinateurs portables en passant par les véhicules électriques. Elles peuvent également stocker des quantités importantes d’énergie solaire ou éolienne, rendant possible une société sans énergie fossile ».
On est désormais « loin » de la batterie inventée par Stanley Whittingham pour Exxon (pétrolier) dans les années 70, en plein premier choc pétrolier. Cette dernière utilisait du disulfure de titane (TiS2) très cher à synthétiser pour la cathode et un alliage aluminium-lithium pour l’anode (dangereux niveau incendies). Mais, cela jetait les bases de nos piles lithium-ion actuelles et c’est aussi pour cela que Whittingham reçoit le prix Nobel.
L’inventeur et les deux « améliorateurs »
John Goodenough, de son côté, a poussé les recherches sur la cathode pour se passer du TiS2. Cela donne en 1980 une cathode en oxyde de cobalt et des batteries capables de délivrer plus de puissance tout en étant moins chères à produire.
Enfin, Akira Yoshino a été le premier à commercialiser une batterie lithium ion (pour Asahi Kasei Corporation au Japon) en partant des travaux de Whittingham. C’était en 1985. Il s’est concentré sur l’anode et a utilisé du coke de pétrole (ou petcoke) pour retirer le côté ultra-réactif du lithium métal. Ainsi, sa batterie était plus légère et surtout plus sûre. La batterie lithium-ion « moderne » était née.
28 ans après la première commercialisation (1991 par Asahi Kasei et Sony), les li-ion ont envahi nos sociétés. Sans effet mémoire, avec un nombre de cycles de charge et décharge important, la batterie lithium ion ne cesse de se perfectionner. La recette pour le moment est toujours la même : trouver un nouveau matériau (ou des revêtements) pour l’anode, pour la cathode mais également l’électrolyte (l’environnement de transition des ion lithium entre anode et cathode). L’objectif, augmenter la densité (plus d’énergie pour moins de poids), la longévité, tout en ne grévant pas le prix de vente.
Les lauréats se partagent 9 millions de couronnes suédoises (environ 823 000 €).
Illustration : Nobel Prize
16 commentaires
Félicitations, ces personnes qui font avancer le monde.
Prix Nobel de l écologie aussi ?? Oui sûrement
@Skwaudiat : on suppose donc que vous n’utilisez aucune batterie li-ion dans votre quotidien 😉
Ah le groupe électrogène portatife pour alimenter son téléphone… 😀
Et le bidon de gazole pour le faire tourner 🙂
Comme l’excellente pub Leaf https://www.youtube.com/watch?v=5XAeMKcmMmY (ici en version US avec un petit tacle à la Chevrolet Volt 🙂 )
meuh non
pas besoin de batterie lithium
http://www.w3sh.com/wordpress/wp-content/uploads/2013/09/a_30_year_history_of_nokia_phones_640_01.jpg
« no problème chérie. Tu peux parler. J’ai le grand modèle, avec 16 minutes d’autonomie…. »
« Battery gate » à l’horizon 2030 voir avant !!!!
Les déchets non recyclables seront enterrés comme d’habitude……
Quels sont les déchets non recyclables sur une li-ion ?
Tout est recyclable, la question, à quel coût?
Non tout n’est pas forcément recyclable. Certaines choses on ne sait pas faire.
Exemple une feuille de plastique aluminisée est brûlée…même si on sait recycler le plastique, l’aluminium….mais une fois collés ensemble finement on est incapable de les séparer.
Une li-ion c’est recyclable à plus de 98% quand y va à la brutale.
Séparation mécanique (en gros on broie le tout) pour séparer le métal du reste, puis on enchaîne pyrométallurgie (on chauffe très fort, plus de 1400°C) et de l’hydrométallurgie (lixivation par acides, par alcali, etc.).
On peut même rajouter une étape de biométallurgie (on utilise des microorganismes pour séparer les éléments mais c’est trèèèès long et donc trop cher).
Cela permet de séparer tous les éléments ou presque et ainsi de récupérer les métaux précieux (colbalt, nickel, une partie du manganèse, etc.) d’un côté et le lithium de l’autre.
Ce lithium est moins pur que ce que l’on peut obtenir à partir du minerai. Donc, on ne l’utilise pas dans de nouvelles batteries mais dans d’autres industries qui ont besoin de lithium.
En cela, les BLI ne sont pas circulaires et c’est effectivement dommage.
Mais à la fin, on a recyclé plus de 98% de la batterie.
Maintenant le coût…pour le moment, le gisement de batterie n’est pas assez important. Il n’est pas « mûr » et financièrement il ne le sera pas avant 2030 environ (on avait prévu 2026 au début).
Mais la filière a déjà commencé à traiter des li-ion (il y a un taux de 50% d’imposé) et en France on est plutôt sur 75%. Mais ce sont surtout des batteries de téléphone, ordi, etc.
J’ajouterai qu’une autre filière s’est aussi mise en place, la déconstruction plutôt que le recyclage destructif.
En effet, on s’est aperçu que les piles li-ion tiennent finalement mieux le coup que l’on pensait.
Ainsi, certains prennent les batteries (qui sont constituées de modules en parallèle de piles en série pour faire à la fois de la tension et de l’intensité) et démontent pile par pile.
On obtient les piles bâton comme on les connait (format 18650 18x65mm). On les teste une par une pour connaître leur état de fraîcheur.
Celles qui sont trop fatiguées on les envoie au recyclage, les autres, on les réutilise de suite.
Un peu comme si vous preniez les piles d’une télécommande, et les testiez pour savoir si elles peuvent encore servir ou non.
Evidemment, ce sont des piles de seconde main avec moins d’espérance de vie (niveau cycle) mais qui coûtent financièrement moins cher, et écologiquement largement moins cher.
Enfin pour le moment, les li-ion représentent la meilleure alternative niveau batterie tant en terme de densité que de pollution (le plomb c’est un métal lourd polluant, mercure idem, etc.).
Et on n’est finalement qu’au début des li-ion, et les prochaines générations de batteries seront peut-être les métal-air (mais elles ne sont qu’en labo pour le moment).
Il reste que l’extraction du lithium est très largement discutable, entre l’exploitation d’enfants, de minéraux rares (bien plus que le pétrole) et dont l’impact sur l’environnement n’est vraiment pas terrible…
Bref, je vois pas trop où est l’avancée par rapport au pétrole, même si j’utilise l’un ou l’autre.
Je dis simplement qu’il n’y a rien d’écologique là-dedans, et que ce n’est pas une solution pour sortir du pétrole (mais utiliser les deux en parallèle me paraît moins aberrant).
@Mini_Stig : oui, mais là vous jugez la méthode plus que le produit lui-même 😉
On pourrait extraire le lithium sans enfant, sans faire sauter des montagnes, etc.
Cela coûterait qq euros de plus la batterie…et enlèverait sans doute de la marge à tous les intermédiaires.
La batterie lithium-ion n’est pas une fin en soi. C’est une transition en attendant des batteries plus denses, plus efficientes, moins « sales ».
Reste que l’avancée est là. Ordi portable, smartphones aux capacités impressionnantes tout en tenant 3 ou 4 jours sans recharger, PHEV, MHEV, VE, etc.
Après on peut aussi se dire que l’on vivait très bien sans tout cela avant 🙂
Vous mélangez tout : le Lithium n’est pas extrait par des enfants (au passage deux infos : Les « salars » chilien ont perdu la main, ce sont aujourd’hui les australiens les n°1 en production du lithium, il est aussi plus pur que le chilien. Deuxième info, l’europe sera numéro deux dans les 5/10 ans max, et la France est très bien placée) .
Merci la confusion avec le CObalt. Au passage le cobalt « des enfants » a représenté 9% de la prod mondiale (mais 100% des publication sponsorisées par les pétroliers sur Facebook 🙂 )
Et les « minéraux rares » un peu d’info (et coucou, y’en a pas dans les batteries, par contre y’en a dans vos pots catalytiques) :
https://www.automobile-propre.com/vehicules-electriques-terres-rares-florilege-fake-news/
merci Phil, c’est étonnant ces désinformations continuelles
Des nouvelles sur l’introduction des batteries « solides » en grandes séries ?
Oui, c’est la boucherie dans Google Scholar, la frénésie même.
on a franchi le million de publications!
https://scholar.google.fr/scholar?q=lithium+solid+battery&hl=fr&as_sdt=0&as_vis=1&oi=scholart