Asahi Kasei annonce avoir obtenu, lors d’un test, un gain de 10 % de densité énergétique pour une batterie lithium-ion au silicium grâce à une nouvelle technologie de pré-dopage.
Un pré-dopage pour compenser la perte initiale
Lors du premier cycle de charge-décharge, les anodes à base de silicium subissent une perte de capacité irréversible. Pour la compenser, les fabricants doivent augmenter la quantité de matériau actif dans la cathode, ce qui accroît la consommation de matières et les coûts.
Asahi Kasei s’est tourné vers le carbonate de lithium, un matériau relativement abordable et déjà employé dans les batteries lithium-ion. Sa tension de décomposition dépasse cependant largement la plage de fonctionnement nominale de ces cellules. Le groupe ajoute donc des additifs spéciaux à l’électrolyte pour favoriser sa décomposition aux tensions habituelles. Incorporé à la cathode, ce carbonate sert de source sacrificielle de lithium pendant la première charge.
Un gain de densité énergétique mesuré à 10 %
Au cours d’un essai interne, une cellule NMC dotée d’une anode composée de 90 % de graphite et 10 % de SiO a affiché un gain de 10 % de densité énergétique. Le procédé améliorerait aussi la durée de vie en cyclage, tout en maintenant un coût par Wh contenu.
Selon Asahi Kasei, cette technologie pourrait être intégrée aux lignes de production existantes sans modification majeure. Elle serait également applicable à différents systèmes de matériaux pour les cathodes et les anodes.
Les prochaines étapes consisteront à valider le concept avec des clients dans le monde. Asahi Kasei prévoit ensuite de proposer sa technologie sous licence. Dans le cadre plus large de son initiative TBC, le groupe vise au moins 10 nouveaux accords de licence sur les exercices 2025 à 2027, ainsi qu’une contribution cumulée au bénéfice d’au moins 10 milliards de yens vers 2030.
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