Des chercheurs chinois présentent une batterie au lithium métallique extrêmement stable, dotée d’une densité énergétique supérieure à 600 Wh/kg.
05/09/2026 10:00
Mis à jour le
05/09/2026 10:00
Le développement de batteries présentant un rapport excellent entre poids et capacité énergétique constitue l’un des plus grands défis dans les secteurs de l’automobile et de l’industrie. Dans ce domaine, une équipe de recherche conjointe du Laboratoire Tianmushan et de l’Université de Tsinghua a annoncé une avancée dans la régulation de l’électrolyte pour les batteries au lithium-métal. Le projet a abouti à la création d’une cellule de type poche atteignant un niveau de 600 Wh/Kg, ce qui assure une grande stabilité opérationnelle.
Cette augmentation de la densité gravimétrique double les performances par rapport aux matériaux chimiques conventionnels utilisés dans les véhicules électriques. La recherche vise à surmonter les principales limites en termes de durabilité et de sécurité qui ont historiquement entravé l’utilisation d’anodes en métal pur, permettant ainsi à une batterie plus légère et compacte de stocker une quantité d’énergie considérablement plus grande dans le même volume. En d’autres termes, plus d’énergie dans la même enveloppe, ce qui se traduit par une autonomie accrue.
Cathodes ternaires et batteries riches en manganèse
Lors des essais menés sur des cellules de type poche d’une capacité de 10 Ah, les chercheurs ont évalué différentes combinaisons pour le cathode. En associant un anode en lithium métallique à un cathode ternaire riche en nickel, la cellule a atteint une densité énergétique de 550,7 Wh/Kg. Au cours des essais de cyclage, la cellule a réussi à conserver 80 % de sa capacité initiale après 180 cycles de charge et de décharge.
La performance énergétique a encore augmenté en remplaçant ce système par un cathode composé de matériaux riches en manganèse et en lithium. Avec cette nouvelle configuration, l’énergie spécifique réversible de la batterie a dépassé la valeur de référence pour atteindre 602,5 Wh/Kg, établissant ainsi un nouveau record pour ce type de structure.
Suppression des dendrites et protection en haute tension
Le cœur de cette avancée réside dans le développement d’un additif pour l’électrolyte qui agit directement sur les interfaces des deux électrodes. Au cathode, ce composant crée une couche protectrice superficielle conçue pour atténuer les dommages et la dégradation causés par des cycles continus à haute tension.
En même temps, la formulation chimique crée une couche interfaciale stable sur l’anode en lithium métallique. Cette barrière physique et chimique empêche efficacement la croissance des dendrites de lithium, des structures microscopiques qui provoquent généralement des courts-circuits internes et des défaillances prématurées dans ce type de cellules. Les batteries au lithium commerciales actuelles, qui utilisent des anodes en graphite, approchent de leur limite théorique de densité énergétique d’environ 350 Wh/kg.
État du projet et voie vers la production
Malgré les résultats prometteurs obtenus avec des cellules de type poche, l’équipe de recherche précise que cette technologie reste actuellement en phase de recherche et développement au sein des laboratoires. Le système n’a pas encore atteint la phase d’industrialisation et n’est pas produit à grande échelle. Néanmoins, les données relatives aux performances et à la stabilité interfaciale fournissent une base solide pour de futurs processus de fabrication destinés aux véhicules et aux systèmes de mobilité nécessitant une réduction drastique du poids du pack batterie. Par le passé, CATL avait déjà mené des travaux similaires, mais, tout comme les chercheurs du Laboratoire Tianmushan, ils n’ont pas encore réussi à trouver la formule définitive qui permettrait son déploiement commercial.