fr.wedoany.com Rapport : L’équipe de recherche de l’Institut coréen de recherche sur les matériaux (KIMS, dirigé par Choi Cheol-jin), en collaboration avec l’équipe d’Insung Hwang de l’Institut coréen de recherche électrotechnique (KERI), a réussi à développer la première technologie de fabrication d’électrodes sèches en Corée, basée sur des particules de graphite à forme contrôlée. Cette technologie permet de fabriquer des batteries haute performance sans utiliser le polytétrafluoroéthylène, un matériau clé des procédés traditionnels d’électrodes sèches, et devrait prolonger l’autonomie des véhicules électriques, réduire le temps de charge et accélérer la commercialisation des procédés de fabrication de batteries écologiques de nouvelle génération.
Avec la croissance de la demande en véhicules électriques et en systèmes de stockage d’énergie, la concurrence pour développer des batteries à plus haute densité énergétique s’intensifie. La technologie des électrodes sèches, qui réduit l’utilisation de solvants organiques et les processus de séchage dans la fabrication des batteries, est considérée comme une méthode de production prometteuse de nouvelle génération. Cette approche présente des avantages significatifs en termes de réduction des coûts de fabrication et des émissions de carbone. Cependant, la plupart des procédés existants d’électrodes sèches dépendent fortement du polytétrafluoroéthylène, ce qui fait du développement de technologies alternatives un défi clé.
Le polytétrafluoroéthylène, utilisé comme liant clé pour assembler les différents composants des électrodes sèches, peut entraîner une dégradation des performances dans un environnement d’anode, et les préoccupations environnementales liées aux matériaux fluorés sont croissantes. L’équipe de recherche a réussi à développer une anode sèche sans polytétrafluoroéthylène en appliquant le système de liants CMC-SBR, largement utilisé dans la fabrication d’électrodes humides commerciales, et en reconcevant la structure des particules de graphite.
Les chercheurs ont utilisé un procédé de séchage par atomisation pour préparer des particules de graphite composites à partir d’une bouillie composée de graphite, d’additifs conducteurs et de liants. Lors du processus de granulation, les particules de graphite en flocons traditionnelles sont assemblées en particules présentant une structure interne aléatoire et isotrope, contrairement à la structure hautement orientée généralement formée dans le traitement conventionnel des électrodes. Cet agencement isotrope crée des voies de transport des ions lithium multidirectionnelles, réduisant les limitations de transport dues à l’orientation et atténuant la dégradation des performances couramment observée dans les électrodes sèches épaisses lors des cycles de charge et de décharge.
Les résultats expérimentaux montrent que l’anode sèche développée présente des performances de charge rapide et une stabilité de cycle à long terme supérieures par rapport aux anodes à base de bouillie traditionnelles. Cette technologie améliore également les caractéristiques de diffusion des ions lithium dans des conditions de haute densité énergétique, confirmant son potentiel pour les batteries à haute capacité basées sur une architecture d’électrode épaisse, fournissant une base technique pour des batteries offrant une longue autonomie et une charge rapide.
Cette technologie devrait être appliquée aux véhicules électriques, aux systèmes de stockage d’énergie et aux batteries de nouvelle génération à haute densité énergétique. Grâce à l’utilisation du système de liants CMC-SBR, largement adopté dans l’industrie, cette technologie présente des avantages pour la fabrication à grande échelle et devrait réduire les coûts de fabrication et les émissions de carbone en minimisant l’utilisation de solvants et les processus de séchage.
Yoon Ji-hee, chercheur principal à l’Institut coréen de recherche sur les matériaux, a déclaré que cette technologie propose une nouvelle approche pour surmonter les limitations des procédés traditionnels d’électrodes sèches à base de polytétrafluoroéthylène, et devrait être hautement applicable aux batteries de véhicules électriques de nouvelle génération nécessitant une haute densité énergétique et des performances de charge rapide.
Cette recherche a été soutenue par le projet de recherche institutionnelle de l’Institut coréen de recherche sur les matériaux, financé par le ministère des Sciences et des technologies de l’information et de la communication, le projet de recherche créative et convergente du Conseil national de la recherche scientifique et technologique, le projet de développement de technologies des matériaux et composants, ainsi que le projet de développement de technologies mécaniques et d’équipements, financé par le ministère du Commerce, de l’Industrie et de l’Énergie. Les résultats de la recherche ont été publiés en ligne le 21 avril 2026 dans la revue du domaine du stockage d’énergie Energy Storage Materials (facteur d’impact : 20,2).
