30/03/2020

Projet ALEPH

En réponse aux besoins en stockage d’énergie électrique performant, le projet ALEPH consiste au développement d’une batterie au lithium métal à électrolyte polymère qui fonctionne à 40°C, permettant d’augmenter l’autonomie tout en conservant la puissance, la fiabilité et la robustesse, pour adresser les marchés de la mobilité électrique et des applications stationnaires.

Objectif du projet :

L’objectif principal du projet ALEPH consistait à abaisser la température de fonctionnement de la batterie au lithium métal à électrolyte polymère (LMP) à 40°C. En effet, la batterie LMP existante devait maintenir sa température interne aux environs de 80°C. La finalité était donc :

  1. de diviser par trois la consommation énergétique liée au maintien en température de la batterie LMP,

  2. d’utiliser des matériaux moins techniques donc moins coûteux,

  3. d’augmenter la pénétration des véhicules électriques utilisant la batterie LMP sur le marché de l’automobile.

Pour ce faire, les acteurs du consortium ont travaillé sur les constituants d’une batterie, à savoir l’électrolyte, les électrodes et le collecteur de courant.

 

Résultats, produits, prototypes, démonstrateurs, services issus des travaux de R&D :

Pour mener à bien ce projet, les partenaires ont défini plusieurs approches :

  • Utiliser de nouveaux matériaux d’électrolyte fluorés pour améliorer la conductivité de l’électrolyte,
  • Identifier une formulation innovante d’électrolyte (polymères/solvants/sels) évitant la formation de mousses et/ou de dendrites et ainsi améliorant les caractéristiques de la batterie (tenue mécanique, adhérence, interface, stabilité),
  • Tester un matériau d’électrode positive présentant une meilleure stabilité que celui utilisé jusqu’alors, 
  • Augmenter la pression appliquée sur la batterie afin d’augmenter la re-déposition du lithium. Finalement, en s’imposant des règles d’utilisation stricte et en refusant d’utiliser des agents chimiques CMR, le consortium a pu identifier un sel de lithium extrêmement efficace pour l’électrode négative. Cependant, son utilisation a entraîné des contraintes du côté de l’électrode positive qui n’ont pas été complètement résolues. Les derniers travaux ont montré que l’amélioration du système pouvait se faire par l’ajout d’additifs mais qui ont, eux, eu un impact négatif sur le dépôt du lithium métallique.

Concernant la suite du projet ALEPH, le consortium a identifié de nombreuses perspectives pour de futurs travaux.

Premières retombées du projet R&D :

  • Brevets : 2
  • Publications : 2
  • Conférences, colloques : 5 communications orales et 1 poster
  • Thèses : 0
  • Produits : 0
  • Création d’emplois – Post-doctorats : 5 (3 de 24 mois, et 2 de 18 mois)

 

Carte de visite : 

  • Appel à projet : FUI 20
  • Pôles de compétitivité labellisateurs: ID4CAR, S2E2, AXELERA
  • Territoire des pôles : Bretagne, Pays de la Loire, Auvergne-Rhône-Alpes, Ile-de-France
  • Porteur du projet : BlueSolutions
  • Partenaires : ARMOR, Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), laboratoire d’Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP), Laboratoire d’Electrochimie et de Physico-chimie des Matériaux et des Interfaces (LEPMI), laboratoire de la Physique de la Matière Condensée (PMC), SOLVAY

Contact

Marc Deschamps