Le monde a faim de voitures électriques et les voitures électriques ont faim de batteries. Élément clé de la transition écologique, ces dernières doivent être produites plus rapidement et à moindre coût pour que les voitures zéro émission coûtent moins chères et soient enfin accessibles au plus grand nombre.

Et c'est du Japon que vient la bonne nouvelle. Une équipe de chercheurs des universités d'Hokkaido et de Kobe a trouvé un moyen de produire de l'oxyde de lithium et de cobalt en couches (LiCoO2) en utilisant des méthodes révolutionnaires qui offrent de nombreux avantages.

Un processus rapide et à basse température

Commençons par ce qui se passe normalement à l'heure actuelle. L'oxyde de lithium et de cobalt, le matériau utilisé pour fabriquer les cathodes des batteries lithium-ion, est produit à l'aide de procédés industriels qui prennent entre 10 et 20 heures et nécessitent des étapes au cours desquelles le matériau doit être chauffé à 800 degrés Celsius.

Des chercheurs japonais, en revanche, ont trouvé un moyen de le produire en seulement 30 minutes avec une synthèse à 300 degrés. Ce qui, comme vous pouvez l'imaginer, représente un gain de temps et d'énergie considérable.

Des performances comparables

Dans le détail, en utilisant l'hydroxyde de cobalt et l'hydroxyde de lithium comme matières premières et l'hydroxyde de sodium et de potassium comme additifs, les scientifiques japonais ont réalisé une série d'expériences dans différentes conditions et ont finalement réussi à mettre au point un processus techniquement appelé "hydroflow", qui permet la synthèse de cristaux d'oxyde de cobalt et de lithium en couches.

Grâce à une série de mesures et d'évaluations du matériau, ils ont découvert que le composé obtenu par la nouvelle méthode présente des caractéristiques techniques et des propriétés électrochimiques légèrement inférieures à celles du matériau de cathode fabriqué par la méthode traditionnelle (à haute température). Masaki Matsui, professeur et responsable du projet de recherche, a déclaré :

"En comprenant le cheminement des réactions chimiques qui se produisent pendant la production, nous avons pu identifier les facteurs qui ont favorisé la croissance des cristaux de LiCoO2 en couches. En particulier, la présence de molécules d'eau dans les matériaux de départ a considérablement amélioré la cristallinité du produit final."