Une synthèse sur la nécessaire recherche dans le domaine des batteries lithium-ion de nouvelle génération. Les auteurs présentent les verrous actuels et les enjeux pour les années à venir. En effet, cette solution de stockage, si elle est utile au développement des énergies propres pour accompagner la transition écologique, ne peut qu'avoir un impact environnemental et sociétal. ©Electre 2025

Batteries Li-ion

Du présent au futur

Grâce à l'amélioration de leurs performances et la diminution de leur coût de fabrication, les accumulateurs au lithium initialement commercialisés en 1991 par Sony pour alimenter les équipements portables, jouent désormais un rôle-clef dans le développement massif attendu de la mobilité électrique.

Connectées au réseau électrique via les véhicules électrifiés dans lesquels elles seront embarquées, les batteries au lithium seront de surcroît utilisées comme moyen massif de stockage tampon des énergies renouvelables, ainsi que comme outils de soutien au réseau (effacement des heures de pointe, régulation de fréquence...), permettant, au-delà de leur fonction première (assurer la mobilité du véhicule), de démultiplier leur utilité.

Ces évolutions vont profondément transformer nos sociétés, et permettre non seulement de réduire très significativement les émissions de CO₂ et la consommation d'énergies fossiles (pétrole, gaz, charbon), mais également, si elles sont conduites et coordonnées efficacement, de contribuer à la croissance économique.

Le développement de la mobilité électrique offre ainsi une opportunité unique de faire coïncider des exigences légitimes de protection de l'environnement avec des objectifs de développement industriel.

Cet ouvrage a pour objectif d'offrir au lecteur une vue d'ensemble des technologies d'accumulateurs au lithium, de fournir un état des lieux des initiatives en cours dans le monde, et de dresser quelques perspectives pour l'avenir.

Chercheurs au CEA et au CNRS, les auteurs de cet ouvrage disposent, tous, d'une expertise fondée sur plusieurs années d'expérience dans le développement des filières d'accumulateurs au lithium et des filières post lithium-ion, sur l'ensemble des éléments de la chaîne de la valeur, depuis le design et la synthèse des matériaux d'électrodes, jusqu'à l'intégration dans le véhicule.