Électrochimie appliquée : les différents systèmes de batteries

Résumé du cours 

Les enjeux liés au stockage de l’énergie ont conduit, durant cette dernière décennie, à un foisonnement scientifique, donnant naissance à des innovations spectaculaires au niveau des batteries. Elles concernent l’élaboration de nouveaux matériaux, la mise à jour de nouveaux concepts et l’émergence de nouvelles technologies de batteries attractives. Ainsi la recherche dans ce domaine, souvent caricaturée dans le passé comme avançant à la vitesse d’un glacier, se trouve aujourd’hui dynamisée par un marché gigantesque animé par des investisseurs éclairés dont la devise est d’abaisser le coût du kWh stocké à 150 €/kWh en 2025. Dans ce domaine très médiatisé, quelles innovations et applications prometteuses en matière de performances, de coût, d’autonomie, de développement durable, de recyclage pouvons-nous espérer ? C’est ce à quoi ce cours tentera de répondre.

Les aspects fondamentaux de cette électrochimie ainsi que les avancées récemment réalisées sur la technologie à ions Li seront rappelés. Une vision plus globale sur les recherches actuelles liées aux technologies en développement, telles Na-ion, Li-S et la batterie à flux circulant, voire les technologies moins matures telles Li(Na)-O₂ ou tout solide, ou bien encore les systèmes à ions multivalents, sera présentée. Enfin, les progrès effectués dans le suivi des batteries afin d’en établir le carnet de santé seront discutés.

Le cours sera doublé par des séminaires visant à montrer la retombée de ces recherches pour l’industrie et l’économie de demain. Ils seront chacun effectués par des experts venant de différents secteurs industriels tels que Total, Renault, EDF, ASB...