Nissan investit dans des cathodes à base de tellure, C/SCAM, afin de les utiliser dans des cellules à état solide. Elles seront « moins chères que en Chine ».

Le site Electrek a révélé que Nissan fait partie des entreprises qui utilisent des matériaux cathodiques à base de soufre (NES CAM, C/S CAM) développés par la startup Gelion. Ces matériaux permettent de produire des cellules lithium-soufre, Li-S, dans les pays occidentaux « à moindre coût que en Chine ». La technologie des cathodes au soufre devrait être intégrée aux cellules à électrolyte solide de Nissan d’ici 2028, tandis que des prototypes commerciaux créés par Gelion en collaboration avec TDK devraient voir le jour auparavant. Espérons simplement que le nom C/S CAM ne s’avérera pas significatif…

Le soufre sauvera Nissan

Le rapport récemment publié est le fruit d’une collaboration entre Gelion, le Centre technologique Nissan en Europe (NTCE) et l’Université d’Oxford. Gelion se vante d’avoir développé des cathodes qui, au lieu d’utiliser du cobalt coûteux et du nickel cher, reposent sur du sélénium moins cher encapsulé dans des nanostructures (NES CAM, C/S CAM). Les cellules Li-ion complètes utilisant des cathodes S/CAM coûtent plus de 13 % moins cher que celles à cathodes NCx, même si ces dernières sont produites aux États-Unis, tandis que les premières (Li-NCx) sortent des usines en Chine.

La différence est encore plus marquée au niveau des matériaux eux-mêmes : tandis que le coût des cathodes à haute teneur en nickel est estimé à 73 zlotys par kilogramme, les cathodes à base de phosphate de fer coûtent environ 16 zlotys par kilogramme, alors que pour le soufre ce montant n’est que de 9 zlotys par kilogramme. En effet, le soufre est disponible partout ; dans de nombreux pays, il est « produit » par la désulfuration des gaz d’échappement des centrales à charbon, et ailleurs il constitue un déchet lors du traitement du pétrole brut.

Il convient de noter que la différence entre les matériaux bruts eux-mêmes (9 contre 73 zł/kg) et les cellules prêtes à l’emploi est colossale : elle n’est que de -13 % pour les cellules Li-S par rapport aux cellules Li-NCM. Cela nous montre à quel point les coûts nécessaires pour transformer l’élément en une nanostructure poreuse utilisable à l’intérieur de la cellule érodent les économies réalisées sur les matières premières.

Gelion affirme avoir déjà créé des prototypes de cellules à bouton Li-S et Na-S (sodio-sulfureuses) en collaboration avec TDK. Il travaille également avec une entreprise japonaise sur des cellules en sachet ; les premiers prototypes devraient être prêts dans la seconde moitié de l’année en cours. Elles devraient être multicouches, à l’instar des cellules Li-ion classiques, mais sortir du laboratoire plutôt que de l’usine. Des échantillons commerciaux apparaîtront en 2027, et la technologie devrait être intégrée aux cellules à électrolyte solide de Nissan en 2028.

Préparation d’un préparat au soufre pour la fabrication du précurseur de cathode (c) Gelion

Le constructeur automobile japonais souhaite donc combiner deux technologies expérimentales (électrolyte solide + cathode basée sur le soufre) afin d’augmenter significativement la densité énergétique des batteries Li-ion et de réduire leurs coûts de production. Est-ce que cela fonctionnera ? Difficile à dire, mais ce n’est pas impossible. Est-ce que cela sauvera Nissan ? C’est peu probable, à moins que ces cellules ne soient intégrées dans la nouvelle génération du Nissan GT-R, dont les performances enflammeront l’imagination de tous.

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