Performances des batteries : à l’aube d’un progrès révolutionnaire

La société japonaise TDK annonce une avancée majeure dans le développement de matériaux utilisés dans les petites batteries à semi-conducteurs. Le plus grand fournisseur de batteries d'Apple promet des améliorations majeures des performances de la batterie des montres intelligentes, des écouteurs sans fil et d'autres appareils.

Le nouveau matériau offre une densité d’énergie – la quantité qui peut être compressée dans un espace donné – de 1 000 wattheures par litre, soit environ 100 fois celle de la batterie TDK actuelle. Depuis que TDK a introduit pour la première fois les batteries en question en 2020, les concurrents ont avancé et développé de petites batteries à semi-conducteurs offrant 50 Wh/l, tandis que les petites piles bouton rechargeables utilisant des électrolytes liquides traditionnels en offrent environ 400, selon TDK Wh/l.

"Nous pensons que notre nouveau matériau pour batteries semi-conductrices peut contribuer de manière significative à la transformation énergétique de la société. Nous poursuivrons le développement vers une commercialisation précoce", a déclaré Noboru Saito, PDG de TDK.

Les batteries seront entièrement constituées de matériaux céramiques, avec un électrolyte à base d'oxyde solide et des anodes en alliage de lithium. Selon TDK, la grande capacité de la batterie à stocker la charge électrique permettrait le développement d'appareils plus petits et des durées de fonctionnement plus longues, tandis que l'oxyde offre un haut degré de stabilité et donc de sécurité. La nouvelle technologie de fabrication de batteries est conçue pour être utilisée dans des batteries de plus petite taille, remplaçant ainsi les piles bouton existantes que l’on trouve dans les montres et autres petits appareils électroniques.

La percée de TDK constitue la dernière étape en date pour toute une industrie qui, selon les experts, pourrait révolutionner le stockage d'énergie. Cependant, cela ne se fera pas sans défis, car les fabricants seront confrontés à de nombreux obstacles sur la voie de la production en série, surtout s'ils souhaitent produire des batteries de plus grandes tailles. Les batteries à semi-conducteurs sont plus sûres, plus légères et potentiellement moins chères, offrant des performances plus longues et une charge plus rapide que les batteries actuelles utilisant des électrolytes liquides.

Le matériau céramique utilisé par TDK signifie que les batteries de plus grandes dimensions seraient plus fragiles. Selon TDK, ce défi rendrait pratiquement impossible la fabrication de batteries pour voitures ou smartphones dans un avenir proche.

Kevin Shang, analyste de recherche principal chez Wood Mackenzie, société de données et d'analyse, a déclaré que les « propriétés mécaniques défavorables » ainsi que la difficulté et le coût de la production de masse constituent les plus grands défis de la transition vers l'utilisation de batteries semi-conductrices à base d'oxyde dans les téléphones intelligents. .

Les experts du secteur estiment que l'exemple le plus important d'utilisation de batteries à semi-conducteurs pourrait être celui des voitures électriques, car elles permettraient une autonomie beaucoup plus grande. Les entreprises japonaises travaillent déjà à commercialiser cette technologie : Toyota vise 2027, Nissan un an plus tard, Honda d’ici la fin de la décennie.

Fondée en 1935 et devenue une marque de cassettes bien connue dans les années 1960 et 1970, TDK possède de nombreuses années d'expérience dans les matériaux et la technologie des batteries.

Elle détient une part de marché mondiale de 50 à 60 % dans les batteries de petite capacité qui alimentent les smartphones et vise à dominer le marché de moyenne capacité, qui comprend les dispositifs de stockage d'énergie et les appareils électroniques de plus grande taille tels que les drones.

Le groupe prévoit de tester des échantillons des nouveaux prototypes de batteries avec ses clients l’année prochaine et espère ensuite passer à la phase de production de masse.