La première batterie potassium-ion au monde au format 18650 vise à combler le manque de lithium
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La grande majorité de nos appareils électroniques portables et la nouvelle vague de transports électriques sont alimentés par des batteries au lithium. La start-up texane Group1 a développé une alternative plus durable et vient de lancer la première batterie potassium-ion 18650 au monde.
La désignation « 18650 » est une représentation directe des dimensions physiques de la batterie : un diamètre de 18 mm et une longueur de 65,0 mm. Le '0' à la fin indique que la batterie a une forme cylindrique. Ces packs d'énergie compacts et puissants sont de type lithium-ion en général
Group1 a été cofondé en 2021 par des vétérans de la technologie des batteries, dont Leigang Xue, qui occupe actuellement le poste de directeur des produits mais qui a précédemment travaillé dans le laboratoire du Dr John Goodenough, lauréat du prix Nobel 2019 et pionnier des batteries , à l'Université du Texas à Austin - qui a co-inventé la batterie Li-ion.
C'est dans ce laboratoire que le Dr Xue a inventé le matériau de cathode blanc de Prusse de potassium (KBW) de la société, qui est considéré comme le développement clé permettant la production de la batterie potassium-ion (KIB) « plus sûre, à charge rapide, plus efficace et plus durable ».
Pour fabriquer une cellule KIB, KBW est associé à une anode en graphite de qualité commerciale, ainsi qu'à des formulations d'électrolytes et des séparateurs facilement disponibles - l'entreprise soulignant également l'absence flagrante de minéraux critiques comme le lithium, le cobalt, le nickel et le cuivre dans les nouvelles batteries.
« Alors que notre transition vers l'abandon des combustibles fossiles s'accélère, la demande de batteries lithium-ion augmente rapidement et nos réserves de lithium seront bientôt incapables de répondre à cette demande », a déclaré le PDG Alexander Gira alors que l'entreprise sortait de la clandestinité en 2022. « Les batteries du groupe 1 et les batteries potassium-ion peuvent constituer une alternative viable pour combler ce déficit d'approvisionnement. »
Group 1 note que le potassium est plus de mille fois plus abondant que le lithium et que sa cathode KBW est produite à l’aide de procédés durables à basse température.
Le développement a commencé à petite échelle avec une pile bouton, puis a progressé vers un format de pile en sachet et aujourd'hui, la première KIB 18650 au monde a été dévoilée. Ce format devrait permettre un déploiement relativement facile pour les fabricants de véhicules électriques, ainsi qu'une utilisation potentielle dans les banques d'alimentation et les gadgets portables, car il promet « la meilleure combinaison de performances, de sécurité et de coût par rapport aux batteries Li-ion à base de LiFePO4 (LFP) et aux batteries sodium-ion ».
Les nouvelles cellules fonctionnent à 3,7 volts et auraient dépassé les attentes en termes de performances, démontrant « une voie pratique pour atteindre une densité énergétique gravimétrique de 160-180 Wh/kg ». Bien que ce soit à la hauteur des packs LFP typiques actuellement disponibles, il reste en retrait par rapport aux batteries CATL Shenxing Plus de nouvelle génération , qui plafonnent à 205 Wh/kg. Dans un comparatif de performances, il est encore plus loin derrière les batteries au lithium du laboratoire ainsi que les cellules 4680 que l'on trouve dans les véhicules électriques de Tesla, par exemple.
Group1 a envoyé des échantillons aux « principaux OEM de niveau 1 » et aux fabricants de cellules de batterie, dans le but d'une « adoption généralisée de cette technologie transformatrice » dans un avenir très proche.