| L’enquête w 22 cnrs I LE JOUNR AL Environ 160 kilomètres, c’est l’autonomie actuelle maximale d’un véhicule électrique. Et 1 %, c'est la part de l’électricité stockée dans les réseaux de distribution. Ces deux chiffres résument, à eux seuls, l’énorme défi du stockage de l’électricité. Comment augmenter l’autonomie des véhicules électriques afin qu’ils puissent effectuer des trajets autoroutiers sans recharger ? Comment stocker davantage la production des sources d’énergie électrique conventionnelles, mais aussi renouvelables (éolien, solaire) par nature intermittentes, pour la réinjecter dans le réseau au moment des pics de consommation ? Face à ce défi, les batteries d'aujourd'hui ne sont pas assez performantes. « L’enjeu est d’augmenter leur densité d’énergie, en garantissant leur sécurité de fonctionnement et en faisant baisser leur coût, le tout dans une optique de développement durable », explique Jean-Marie Tarascon, du Laboratoire de réactivité et chimie des solides (LRCS)1, à Amiens. Une équation qui semble impossible à résoudre, mais pour laquelle se mobilisent les chercheurs des différents laboratoires qui constituent le réseau RS2E (Réseau sur le stockage électrochimique de l’énergie), lancé en 2010, et visant à fédérer tous les acteurs du domaine dont des industriels (lire encadré). La pis te des matériau x Les batteries actuellement utilisées pour les véhicules électriques sont les lithiumion (qui contiennent du lithium sous forme ionisée). Pour les améliorer, deux voies de recherche sont suivies au sein du RS2E. La première consiste à jouer sur le matériau de la batterie lui-même. Soit en augmentant la capacité de matériaux existants, soit en concevant de nouveaux matériaux, comme les fluorosulfates et hydroxosulfates, qui rendent les liaisons chimiques plus aptes à former des ions, ce qui permet d’augmenter la densité d’énergie. Certains matériaux étudiés, notamment au LRCS et à l’Institut des matériaux de Nantes, sont aussi plus « verts » : fabriqués l’aide d’enzymes ou de bactéries, ou issus de la biomasse… ce qui permettrait de les recycler entièrement. Deuxième voie suivie pour augmenter les performances : explorer des technologies alternatives. C’est le cas de la batterie lithium-air, dans laquelle l’oxygène de l’air réagit avec le lithium. « En théorie très efficace, cette solution pose des problèmes complexes, comme la recherche de meilleurs catalyseurs, indispensables pour faire fonctionner l’électrode à oxygène. Elle n’est donc pas pour demain », prévient Jean-Marie Tarascon. Ces préoccupations ne valent pas seulement pour les batteries de voiture. Pour Des batteries gonflées à bloc 04 Production de batteries lithium-ion pour l’automobile dans l’usine Saft de Nersac (France). 04 © P. PSaïla densi té d'énergie . Quantité d’énergie délivrée par unité de volume. Le Réseau fran çais sur le stockage éle ctrochimique Le RS2E (Réseau de recherche et technologie sur le stockage électrochimique de l'énergie) comprend quatorze laboratoires (dont dix forment le laboratoire d'excellence Store-Ex), trois EPIC (CEA, Ineris, IFP Énergies nouvelles), et des industriels (Renault, PSA, EADS -Astrium, Rhodia, Saft, EDF, Saint-Gobain, Arkema, Solvionic, Acuwatt). en ligne : > www.energie-rs2e.com
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