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centre de recherche sur les batteries et supercondensateurs

BATTERY 2030+ - L’initiative européenne à grande échelle de recherche sur les batteries démarre

BATTERY 2030+ - L’initiative européenne à grande échelle de recherche sur les batteries démarre

L’initiative de recherche européenne BATTERY 2030+ est officiellement lancée. L’ambition est de faire de l’Europe un leader mondial du développement et de la production des batteries du futur. Ces accumulateurs devront stocker plus d’énergie, avoir une durée de vie plus longue, être plus sûrs et avoir un impact environnemental moins important que les batteries actuelles. Ce sont les conditions pour que les batteries deviennent un outil indispensable à la transition vers une société zéro-carbone. Le projet est coordonné par l’Université d’Uppsala. Côté français, le CNRS et le RS2E sont également partenaires.

« Nous sommes finalement opérationnels ! Cette initiative est un investissement important sur le long-terme pour le domaine des batteries qui va renforcer la position de l’Europe et amener à une industrie performante capable de produire les batteries du future », déclare la Professeure Kristina Edström, de l’Université d’Uppsala, qui coordonne BATTERY 2030+. « Nous avons travaillé depuis des années sur la feuille de route sur laquelle se basent nos efforts de recherche, et qui a été présentée en mars 2020. Aujourd’hui, les différents projets de recherche débutent et nous ferons tout pour que nos idées aboutissent à de nouveaux savoirs et à de nouveaux produits – et évidemment à de meilleures batteries. »

Démarré le 1er septembre, cette initiative de grande ampleur est constituée de sept projets pour un budget total de 40,5 millions d’euros pourvu par le programme de recherche et d’innovation Horizon 2020.

Son but est de créer des batteries plus respectueuses de l’environnement et plus sûres tout en assurant de meilleures performances, une meilleure durée de vie et une meilleure adaptabilité aux différents usages (mobilité électrique, stockage stationnaire des énergies renouvelables…). Les projets de recherche concernent trois domaines différents :

  1. Le développement d’une plateforme européenne d’infrastructures permettant de combiner des calculs à grande échelle et des études expérimentales afin de cartographier les réactions complexes ayant lieu dans une batterie
  2. Le développement et l’intégration de capteurs pour examiner et suivre en temps réel l’état de santé des batteries
  3. Le développement de capacités d’auto-guérison qui peuvent étendre la durée de vie des batteries et améliorer leur sécurité d’utilisation.

Quelques éléments sur les différents projets :

BIG-MAP (www.big-map.eu), mené par le Professeur Tejs Vegge, de l’Université technique du Danemark, est un projet qui vise à développer des méthodes assistées par IA afin d’accélérer la découverte de nouveaux matériaux et de nouveaux concepts de batteries. Le projet va s’appuyer sur la création de nouveaux modèles computationnels et de nouvelles méthodes expérimentales qui, main dans la main, amèneront vers une meilleure compréhension des réactions complexes qui se passent dans les batteries. Cette approche cherche à comprendre quels matériaux d’électrodes et d’électrolytes peuvent être combinés pour obtenir des batteries capables de stocker autant que possible de l’énergie ou de se recharger le plus rapidement possible dans différentes situations. La liste des partenaires inclue des leaders académiques comme le CNRS et industriels, ainsi que des grandes infrastructures basées en Europe, comme des synchrotrons, des accélérateurs de neutrons ou encore des serveurs de calcul ultra-performants.

INSTABAT, dirigé par le Dr. Maud Priour, du CEA, partenaire du RS2E, où quatre capteurs physiques intégrés (fibres optiques de Bragg ou FBG et sondes luminescentes, électrode de référence et capteur de gaz photo-acoustique) et deux capteurs virtuels (basés sur des modèles réduits électrochimiques et thermiques) seront développés pour rendre possible un suivi in situ et operando des paramètres-clés des batteries.

SENSIBAT, dirigé par le Dr. Jon Crego d’Ikerlan en Espagne, créera des capteurs qui mesureront la température interne, la pression, la conductivité et l’impédance des batteries. Les résultats seront utilisés pour contrôler avec plus de précision et améliorer les performances des batteries tout au long de son espérance de vie.

SPARTACUS, dirigé par le Dr. Gerhard Domann, Fraunhofer ISC, Allemagne, développera des capteurs intégrés thermiques et acousto-mécaniques et les combinera avec de la spectroscopie d’impédance avancée pour détecter et comprendre les réactions qui régissent les phénomènes de dégradation dans les batteries. Cette solution de capteur permettra une gestion avancée de la batterie et permettra donc une charge rapide de ses modules, et ce sans impact négatif substantiel sur sa durée de vie et la sécurité.

BAT4EVER est mené par le Dr. Maitane Berecibar, de la Vrije Universiteit Brussel. Le projet a pour but d’étudier un nouveau type de batteries Li-ion intégrant des polymères autoréparants dans les anodes de silicium, les cathodes structurées noyau-enveloppe et les électrolytes. Les batteries autoréparantes de BAT4EVER pourront supporter les micro-dommages et compenser les pertes de matière dues aux multiples cycles de recharge. Ces accumulateurs seront plus sûrs et plus durables et pourront stocker et retenir plus d’énergie que les batteries actuelles.

HIDDEN est coordonné par le Dr. Marja Vilkman, VTT, Finlande. Le projet étudiera de nouveaux types d’électrolytes et de séparateurs possédant des propriétés d’« autoréparation ». Le défi est de réaliser des batteries à l’état solide avec du lithium métallique à l’électrode négative afin d’augmenter la capacité des batteries.

BATTERY 2030PLUS est dirigé par la Professeure Kristina Edström, de l’Université d’Uppsala, Suède. Le projet joue un rôle de support et de coordination pour faciliter les activités transverses au sein de l’initiative BATTERY 2030+, comme la dissémination des informations, le partage des données, l’élaboration des programmes de travail et des stratégies d’exploitation ainsi que l’approfondissement de la feuille de route. De plus, le projet renforcera les liens avec les réseaux nationaux sur les batteries et travaille main dans la main avec d’autres initiatives européennes majeures sur les batteries comme par exemple l’Alliance Européenne des Batteries et Batteries Europe.

Pour télécharger et lire la feuille de route de BATTERY 2030+ : “Inventing the Sustainable Batteries of the Future – Research Needs and Future Actions” disponible au lien www.battery2030.eu 

Pour plus d’informations, contactez :

Kristina Edström, Coordinatrice de BATTERY 2030+, Professeure de Chimie inorganique,

Université d’Uppsala.

Tel +46 70 167 90 06 

Email: kristina.edstrom@kemi.uu.se

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A propos de BATTERY 2030+:

BATTERY 2030+ est l’initiative de recherche paneuropéenne qui permettra à l’Europe de se positionner comme le leader des technologies de batteries dans le monde en développant des batteries vertes avec d’excellentes performances et des fonctionnalités intelligentes.

Cette initiative fait partie de l’Alliance Européenne des Batteries lancée par Maroš Šefčovič, vice-président à la Commission européenne, en 2017. Elle réunit les principaux acteurs industriels et académiques dans le domaine des batteries pour proposer des actions concrètes pour aider à l’implémentation du plan européen d’actions sur les batteries, tout en contribuant au Pacte Vert de l’Union européenne, aux Objectifs de Développement durable des Nations Unies et au plan SET.

En France, l’initiative est soutenue activement par le CNRS et le RS2E, le Réseau français sur le stockage électrochimique de l’énergie qui en a été un fervent promoteur au niveau Européen. « Le projet BATTERY 2030+ est une excellente occasion de faire de l’Europe, et de la France, un nouveau leader de la recherche et du développement dans le domaine des batteries. Nous ne pouvons pas rattraper le fossé qui nous sépare actuellement des pays asiatiques. Ils ont pris trop d’avance dans les technologies connus. Si nous voulons reprendre la main, nous devons nous positionner sur de nouvelles technologies et de nouveaux domaines d’étude. Pour réussir, il nous faut renforcer la multidisciplinarité, aller bien au-delà de la communauté des batteries et faire appel à de nouveaux acteurs universitaires et industriels : producteurs de capteurs, de câble optique, etc. », explique Jean-Marie Tarascon, professeur au Collège de France et directeur du RS2E.