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10 Juin, 2024

Une batterie sodium-ion à charge rapide utilise des anodes fabriquées à partir d’arbres

Une batterie sodium-ion à charge rapide utilise des anodes fabriquées à partir d’arbres

Le lignode est une substance carbonée que Stora Enso et Altris associent pour remplacer le graphite de l’anode.

Un mois après que Natron Energy a commencé la production de masse de sa première batterie sodium-ion, le développeur suédois de batteries sodium-ion Altris a identifié un moyen de rendre les batteries sans lithium encore plus durables. En collaboration avec son partenaire Stora Enso, il adapte le carbone issu de la pulpe de bois pour l’utiliser comme matériau d’anode.

Sous-produit de la fabrication de la pâte à papier, la lignine fait depuis longtemps l’objet d’études en vue de son utilisation éventuelle comme matériau d’électrode plus durable. L’entreprise finlandaise de matériaux renouvelables Stora Enso a fait les gros titres en 2022 lorsqu’elle s’est associée au fabricant suédois de batteries Northvolt pour utiliser son matériau exclusif Lignode dans les anodes des batteries lithium-ion. Stora Enso décrit le Lignode comme un matériau de carbone dur raffiné à partir de la lignine.

En s’associant à Altris, Stora Enso cherche à devenir encore plus durable tout en localisant davantage la chaîne d’approvisionnement des batteries européennes. Comme nous l’avons vu lors du lancement de la production de Natron Energy il y a quelques semaines, les batteries sodium-ion n’ont pas besoin de minéraux rares comme le lithium, le cobalt et le nickel, car elles s’appuient sur un sodium abondant qui peut être obtenu localement sans exploitation minière nocive.

La lignine brute est transformée en poudre de carbone dur qui est utilisée pour créer des feuilles d’électrodes destinées à l’anode de la batterie

En remplaçant le graphite généralement utilisé dans la construction des anodes par de la lignode, un sous-produit naturel, Altris et Stora Enso peuvent réduire davantage la dépendance vis-à-vis des importations chinoises, source de plus de 90 % du graphite de l’Union européenne, en s’efforçant de garantir une chaîne d’approvisionnement locale dans l’UE. Stora Enso affirme également que les anodes Lignode promettent des taux de charge et de décharge plus rapides.

Stora Enso se présente comme l’une des plus grandes forêts privées du monde, possédant et louant plus de 2 millions d’hectares de terres. Elle traite la pâte de bois dans son usine de Kotka, en Finlande, depuis plus de 80 ans et extrait la lignine à l’échelle industrielle depuis 2015. Elle a commencé la production pilote de Lignode en 2021 et travaille actuellement à l’étendre à l’échelle commerciale.

L’entreprise souligne que 20 à 30 % d’un arbre est composé de lignine, ce qui la rend abondamment disponible et facilement remplaçable avec des pratiques de gestion forestière durable, allant jusqu’à dire que les cellules sodium-ion Altris incluant la lignode ont le potentiel de devenir la batterie la plus durable au monde.

« Les matériaux biosourcés sont essentiels pour améliorer la durabilité des cellules de batterie », a déclaré Juuso Konttinen, vice-président senior de Stora Enso, dans l’annonce conjointe de cette semaine. « Lignode ayant le potentiel de devenir le matériau d’anode le plus durable au monde, ce partenariat avec Altris s’aligne parfaitement sur notre engagement commun à soutenir l’ambition d’une électrification plus durable.

Stora Enso affirme être l’un des plus grands propriétaires forestiers privés au monde, ce qui lui permet d’offrir une gamme de produits de haute qualité à ses clients.

De l’autre côté de la cellule de la batterie, Altris fabrique sa cathode en blanc de Prusse, à partir de matériaux abondants, peu coûteux et non conflictuels comme le fer, l’azote, le sodium et le carbone. Comme le bleu de Prusse de Natron, il ne contient pas de minéraux rares et problématiques comme le lithium et le cobalt.

Une batterie au sodium « la plus durable du monde » avec une anode dérivée de la pulpe de bois, cela paraît-il trop beau pour être vrai ? Pour l’instant, c’est le cas. Mais Altris n’a pas encore commencé la production commerciale et se présente toujours comme un développeur de batteries sodium-ion et un fabricant de prototypes.

L’année dernière, Altris a présenté une cellule de taille commerciale avec une densité énergétique de 160 Wh/kg, comparable aux batteries lithium-fer-phosphate (LFP) utilisées dans les véhicules électriques d’aujourd’hui. La cellule a été développée dans le cadre d’une collaboration de recherche avec Northvolt. Le PDG d’Altris, Björn Mårlid, a déclaré à l’époque que l’entreprise viserait une densité énergétique de 200 Wh/kg à l’avenir.

https://www.storaenso.com/en/newsroom/news/2024/6/partners-with-altris-sustainable-anode-material-sodium-ion-batteries

https://www.altris.se/news