Au cours de la dernière décennie, la recherche, le développement et le contrôle qualité des batteries ont adopté la microcalorimétrie isothermique (MCI) in situ et in operando comme la principale méthode pour évaluer le flux de chaleur au cours du cycle d’une batterie lithium-ion.
Lʼengouement des consommateurs et les objectifs de développement durable entraînent une hausse fulgurante de la demande de véhicules électriques. La vente de véhicules électriques aux États-Unis devrait représenter 50 % du marché dʼici 2030. Cependant, 99 % des matières premières et des composants des batteries des VE sont importés1, 2. Lʼapprovisionnement en matériaux et en batteries fabriqués à lʼétranger entraîne dʼores et déjà un certain nombre de défis pour le secteur. Lʼinvasion de lʼUkraine par la Russie a déstabilisé les marchés et causé en mars 2022 lʼenvol des prix du nickel, un composant essentiel des batteries3.
Les batteries lithium-ion sont aujourd’hui les batteries rechargeables dominantes du marché. Elles sont présentes dans de nombreuses applications, notamment l’électronique grand public, les véhicules électriques et les équipements industriels. Compte tenu de l’adoption massive de ces batteries lithium-ion depuis ces dernières années, la technologie des batteries est au cœur d’un ensemble diversifié de domaines de recherche dont le but est d’améliorer la durée de vie, les performances et la sécurité des batteries.
Les réactions catalytiques sont présentes partout : des plastiques et du pain à plus de 90% des produits chimiques dans le monde, un nombre incalculable de biens et de matériaux sont fabriqués à l’aide de catalyseurs. Les catalyseurs sont des substances capables d’accélérer les réactions chimiques lentes. Les réactions plus rapides sont plus compétitives du point de vue technologique et économique. En outre, les catalyseurs optimisés offrent un énorme potentiel de réduction des consommations d’énergie, de ressources et de limitation des émissions de dioxyde de carbone.
Peu importe que vous ayez déjà utilisé un téléphone portable ou conduit un véhicule électrique (pas en même temps, s’il vous plaît), vous vous êtes probablement rendu compte que les batteries lithium-ion sont en train de dominer le monde de l’énergie. Elles alimentent nos appareils électroniques portables, nos équipements médicaux vitaux, nos véhicules électriques et le stockage des énergies renouvelables. Au fur et à mesure que le marché se développe, les chercheurs trouvent des solutions pour rendre les batteries Li-ion de plus en plus puissantes, fiables et sûres, tout en réduisant le temps et le coût de production.
À l’automne 2021, la 26e conférence des Nations unies sur les changements climatiques (COP 26) s’est réunie à Glasgow pour élaborer des accords visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre et à prévenir l’accentuation du changement climatique. La COP 26 s’est appuyée sur l’accord de Paris pour limiter le réchauffement de la planète à moins de 2 degrés Celsius en réduisant à zéro les émissions nettes de dioxyde de carbone (CO2). Ces deux accords détermineront la manière dont les gouvernements et les industries collaboreront pour réduire le changement climatique au cours de la prochaine décennie.
Les batteries au lithium-ion transforment les industries correspondantes grâce à un stockage efficace de l’énergie électrique. Aujourd’hui, les scientifiques spécialisés dans les batteries doivent s’appuyer sur les découvertes précédentes tout en se concentrant sur les éléments des batteries qui permettront de progresser dans leurs principaux domaines d’application.