Le graphène pourrait accroître massivement les performances des batteries lithium-ion, mais des défis subsistent

Les perspectives commerciales de l'utilisation du graphène dans le lithium-ion ont été examinées. (Source de l'image : Pexels/Hilary Halliwell)

Le graphène est considéré comme une lueur d'espoir pour l'optimisation des performances des batteries et pourrait remplacer le graphite dans l'anode des batteries lithium-ion. Une revue scientifique d'actualité examine les perspectives d'innovation liées à l'utilisation du graphène dans les batteries.

Alexander Pensler (traduit par Ninh Duy), Publié 05/15/2025 🇺🇸 🇩🇪

Les batteries lithium-ion sont la technologie la plus utilisée pour le stockage électrochimique de l'énergie. Le graphène, en particulier, possède des propriétés électroniques, mécaniques et chimiques uniques qui en font un candidat prometteur pour l'amélioration des performances des batteries lithium-ion. Ces propriétés pourraient lui permettre de remplacer le graphite, une autre modification du carbone, dans l'anode des batteries lithium-ion.

Toutefois, malgré des avancées technologiques significatives, les batteries à base de graphène n'ont pas encore connu de percée majeure. Des études montrent que l'ajout de graphène à des composites silicium-carbone pourrait améliorer la densité énergétique de plus de 30 %. Le matériau promet également des temps de charge plus rapides et des capacités de charge rapide supérieures pour les batteries lithium-ion.

Malgré l'intérêt soutenu que suscitent les solutions à base de graphène dans l'industrie des batteries, Maximilian Stephan, l'un des auteurs, souligne la nécessité d'établir d'abord une chaîne d'approvisionnement stable et adéquate. À l'heure actuelle, il n'existe pas de processus de fabrication rentable pour de telles batteries au graphène, et le graphène lui-même reste cher. Néanmoins, les auteurs de la revue intitulée "Graphene Roadmap Briefs (No. 4) : innovation prospects for Li-ion batteries"de Institut Fraunhofer pour la recherche sur les systèmes et l'innovation (ISI) estiment que le graphène a encore une chance de succès commercial sur le marché des batteries.

De nombreuses entreprises et start-ups explorent des méthodes innovantes de production de graphène en utilisant différentes approches. Par exemple, certains fabricants utilisent du graphène de haute pureté pour justifier les prix plus élevés des batteries haut de gamme potentielles, tandis que d'autres essaient de développer des méthodes de production à l'échelle industrielle abordables pour ce type de batterie. Ces progrès dans la recherche et la fabrication de matériaux pourraient un jour faire du graphène un composant clé des batteries.