Électrification des transports et stockage d’énergie à grande échelle : les matériaux de batterie sont la clé du succès

Du 10 au 14 juin se tient en Italie le congrès international sur les batteries au lithium (International Meeting on Lithium Batteries – IMLB). Karim Zaghib, directeur Stockage et conversion d'énergie à l'Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) et membre du comité scientifique de ce congrès, présentera l’état d’avancement des technologies développées par son équipe.

Mais quelles sont les applications des batteries lithium-ion et quel rôle joue l’IREQ dans le développement de cette technologie?

Un appui de taille à l’électrification des transports
Le succès futur des véhicules électriques rechargeables repose en grande partie sur la batterie. Les efforts d’innovation de l’IREQ portent à la fois sur les batteries de puissance (force motrice procurée par la batterie) et sur les batteries d’énergie (capacité de stockage et autonomie de la batterie) et ont trois principaux objectifs :

• Amélioration de la performance et de l’autonomie;
• Réduction des coûts;
• Augmentation de la sécurité.

Vers des batteries de plus grande capacité
Le 2 juin dernier, Sony et Hydro-Québec ont annoncé la création des Technologies Esstalion. Cette coentreprise a pour objectif de concevoir des systèmes de stockage d’énergie de grande capacité destinés aux réseaux électriques. Cette technologie permettra entre autres de mieux gérer la demande lors de pointes de consommation et de faciliter l'intégration au réseau de la production d'électricité provenant de sources renouvelables.

Des installations de pointe où l’on côtoie l’infiniment petit
Pour améliorer la performance et réduire le coût des batteries au lithium-ion, les chercheurs de l’IREQ disposent d’installations perfectionnées et d’appareils à la fine pointe de la technologie.

Le Laboratoire – Stockage d’énergie comprend une chambre anhydre, une salle dont le taux d’humidité est proche de 0% qui est dédiée au montage de batteries au lithium-ion, de même qu’une salle de nanopoudres où l’on effectue les diverses opérations visant à créer ou à utiliser des particules de dimensions nanométriques. L’Institut de recherche est aussi équipé d’un système de microscopie électronique à haute résolution, un appareil incontournable pour l’avancée des nanotechnologies.

Un rôle de précurseur 
Depuis 1995, l’Institut de recherche d’Hydro-Québec a développé de solides expertises dans le domaine des matériaux de batterie destinés à la technologie lithium-ion. Karim Zaghib, appuyé par son équipe de chercheurs et de techniciens, met au point des matériaux destinés à la nouvelle génération de batteries lithium-ion. Plus écologiques, ces matériaux présentent des avantages remarquables au chapitre de la sécurité et de la performance.

L'IREQ détient maintenant plus de 800 brevets et 40 licences touchant des matériaux utilisés par certains des plus grands fabricants de batteries et fournisseurs de matériaux de batterie du monde. Ces partenariats permettent à l'IREQ de développer, d'industrialiser et de commercialiser les technologies découlant de ses projets d'innovation.

Comment fonctionne une batterie?
Une batterie est constituée d’une anode, d’une cathode et d’un électrolyte. Pour en savoir plus sur le fonctionnement d'une batterie, voir cette animation