Matériau de batterie pour la révolution sodium-ion

02.04.2024
Markus Breig, KIT

Le fondateur de Litona, Sebastian Büchele, montre une bouteille du matériau de stockage d'énergie Blanc de Prusse pour les batteries sodium-ion.

Puissantes, sûres et écologiques, les batteries sodium-ion présentent de nombreux avantages par rapport aux batteries traditionnelles. Comme elles ne contiennent pas de matières premières critiques comme le lithium ou le cobalt, elles pourraient en outre rendre des applications comme le stockage stationnaire de l'énergie et l'électromobilité beaucoup moins chères. Mais jusqu'à présent, les matériaux de stockage d'énergie nécessaires à la production font défaut. La start-up Litona, fondée à l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT), veut les produire à l'échelle industrielle.

Le blanc de Prusse, un "parent chimique" du célèbre colorant bleu de Prusse, est essentiellement basé sur le sodium, le fer et le manganèse. "En tant que matériau de stockage d'énergie, il peut être utilisé à la cathode, c'est-à-dire au pôle positif d'une batterie sodium-ion", explique Sebastian Büchele de l'Institut des matériaux appliqués du KIT et fondateur de Litona. "De telles batteries sont bon marché et toutes les matières premières qu'elles contiennent sont largement disponibles. Je suis convaincu que nous pourrons bientôt les utiliser en masse dans les véhicules électriques et le stockage sur le réseau". La question est toutefois de savoir qui les produira. Sur ce point, l'industrie européenne serait confrontée à un problème majeur. "Actuellement, même les instituts de recherche ont du mal à se procurer du blanc de Prusse en quantités suffisantes. Presque aucune entreprise en Europe ne le produit", rapporte le scientifique. "La recherche et le transfert de la technologie futuriste des ions sodium sont ainsi extrêmement freinés".

Le blanc de Prusse pour la production de masse

Comme Büchele voulait lui aussi faire des recherches sur la technologie sodium-ion, il a décidé de synthétiser lui-même le blanc de Prusse. Ces travaux ont donné naissance au KIT non seulement à un matériau cathodique de haute qualité, mais aussi à un procédé innovant pour sa fabrication. Dans le but de servir un marché plus large, il a fondé la start-up Litona avec le chimiste Tom Bötticher. "Chez les concurrents, il y avait des problèmes de mise à l'échelle de la production d'analogues du blanc de Prusse", explique Büchele. "Nous pensons les avoir résolus. De plus, nous avons développé des méthodes pour valoriser davantage notre matériau".

Une opportunité pour l'industrie européenne

Afin de valider les étapes de mise à l'échelle et d'optimiser le matériau pour son utilisation dans les batteries de la prochaine génération, Litona a utilisé l'infrastructure du KIT. Mais entre-temps, les deux fondateurs travaillent déjà à la mise en place de leur propre production ultramoderne. "Nous avons délibérément choisi l'Allemagne comme site d'implantation", souligne le cofondateur Bötticher. "Nous croyons au potentiel d'une production européenne de batteries. Dans le domaine des batteries lithium-ion, l'Asie a pris l'avantage ces dernières années. La technologie sodium-ion est maintenant une opportunité énorme pour un nouveau départ en Europe. Nous ne voulons pas nous contenter d'observer".

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