La batterie Li-ion (LIB) a été commercialisée pour la première fois par Sony en 1991. Au cours des vingt-cinq années qui se sont écoulées, la technologie Li-ion a changé le monde en permettant de nombreux progrès technologiques en matière de communications et de mobilité. Elle est de plus intimement liée aux futures stratégies de gestion de l’énergie pour protéger notre planète. Comment est-ce arrivé ? Ayant vécu cette aventure depuis son début, nous avons pu en raconter son déroulement détaillé. Les progrès ont été graduels, impliquant différentes périodes de progrès scientifiques et technologiques, souvent liées à des demandes sociétales. Nous avons donc fait état de l’évolution technologique en évoquant différentes époques. Nous avons commencé par la période de maturation qui a duré deux décennies (1980-2000) avec des travaux intenses sur les matériaux d’électrodes et d’électrolytes, pour en vingt ans doubler la capacité et la durabilité de cette technologie. Cependant les limites identifiées des matériaux classiques ont poussé les scientifiques à prendre des risques. Cela a conduit à la période d’euphorie scientifique (2000-2010) avec la mise au jour de l’importance des nanomatériaux mais aussi de nouvelles réactivités du Li telles les réactions d’alliage, de conversion voire de déplacement.
L’acceptation de la technologie à ions Li pour les applications à grande échelle (mobilité électrique) est apparue en 2008 avec des débats controversés sur les ressources en lithium et l’abondance des matériaux. Cela sonna le début de la période du développement durable dans le domaine des batteries avec de nouvelles directions de recherche visant i) à l’utilisation d’éléments abondants, ii) au développement de méthodes de synthèse moins énergivores, iii) à l’utilisation d’électrodes provenant d’origines végétales comme alternative aux approches minérales. En parallèle à cela, la technologie à ions Li a connu une nouvelle vie à partir de 2013 avec la démonstration de la possibilité d’utiliser au sein du même matériau l’activité électrochimique des espèces cationiques et anioniques. Il s’agissait là d’un nouveau paradigme pour le design d’électrodes à capacité exacerbée. Les évolutions futures de la technologie à ions Li, dont le coût du kWh stocké devrait passer en dessous de la barre des 100 euros en 2025, ont été évoquées. On a par exemple mentionné l’importance du diagnostic de l’état de santé des batteries via l’utilisation de capteurs couplés à des fibres optiques mais également de nouvelles recherches actuelles sur l’autoréparation des batteries.
