Révolution dans la technologie des batteries : Dresde découvre des électrodes respectueuses de l'environnement !

Révolution dans la technologie des batteries : Dresde découvre des électrodes respectueuses de l'environnement !

Le professeur Stefan Kaskel de l'Université technique de Dresde (TUD), en collaboration avec le Dr Benjamin Schumm et le Dr Holger Althues de l'Institut Fraunhofer pour les matériaux et la technologie des faisceaux IWS, a développé un procédé révolutionnaire pour produire des électrodes de batterie : la technologie brevetée DRYtraec®. Cette méthode rentable et respectueuse de l'environnement a reçu le prix Joseph von Fraunhofer 2025 lors de l'assemblée annuelle du Fraunhofer le 4 juin 2025. La technologie contribue de manière significative à la production durable de batteries lithium-ion (LIB), essentielles pour les véhicules électrifiés et le stockage d'énergie stationnaire.

DRYtraec® est basé sur un procédé innovant qui évite l'utilisation de solvants toxiques et élimine le besoin de séchage énergivore et coûteux du revêtement de l'électrode. Les électrodes sont constituées d'une feuille métallique recouverte d'une fine couche contenant des composants actifs pour le stockage d'énergie. Dans le procédé DRYtraec®, un mélange de poudre sèche est appliqué mécaniquement sur le film et les deux faces du film peuvent être enduites en une seule étape. Cela conduit à des électrodes puissantes, durables et économes en ressources.

Durabilité dans la production de batteries

Le premier système prototype pour DRYtraec® a été mis en service en 2013 et n'a cessé de se développer depuis lors. Le système permet un contrôle continu du processus et produit des électrodes de haute qualité dans le processus roll-to-roll. Le Dr Holger Althues souligne que la plateforme est au service des chercheurs et des clients industriels, depuis les tests jusqu'à l'utilisation commerciale. Cette étroite collaboration entre TUD et Fraunhofer IWS est considérée comme la clé du développement réussi de la technologie.

Un aspect crucial de la technologie DRYtraec® est la réduction des coûts énergétiques et l'absence de solvants toxiques, ce qui est particulièrement important compte tenu de la demande sans cesse croissante de méthodes de production respectueuses de l'environnement en Allemagne. L’industrie automobile a lancé d’ambitieux programmes de véhicules électriques, entraînant une demande croissante pour la fabrication de batteries. De nombreuses entreprises allemandes achètent actuellement des cellules de batterie auprès de fabricants asiatiques possédant des décennies d’expérience dans la production de masse.

Sensibilisation à l'environnement et technologies alternatives

La demande croissante de technologies de batteries durables est également motivée par une sensibilisation croissante à l’environnement et par la nécessité de trouver des alternatives aux produits lithium-ion traditionnels. La rareté des matières premières au lithium et les risques écologiques liés à l’extraction des matières premières nécessitent non seulement des batteries lithium-ion, mais également des technologies alternatives, telles que les systèmes à base de zinc et de sodium. Ceux-ci sont non seulement bon marché et non toxiques, mais peuvent également être intégrés dans les processus de fabrication existants.

Compte tenu des défis associés à la production de batteries lithium-ion, les processus de fabrication à base d’eau plutôt que sans solvant sont essentiels. Ces mesures pourraient non seulement réduire les coûts, mais également réduire considérablement les émissions de CO2. Le zinc et le sodium sont suffisamment disponibles et ne présentent aucun risque pour la santé. Il est important de prendre en compte ces nouvelles méthodes d’analyse en ligne de l’état des batteries afin de développer des stratégies de fonctionnement durables. Les technologies innovantes telles que la spectroscopie d’impédance dynamique et les méthodes d’IA offrent des approches prometteuses pour l’analyse future des données.

Dans l'ensemble, le développement de DRYtraec® montre non seulement les progrès dans la production de batteries électriques, mais aussi l'importance des approches durables dans la technologie moderne. L’industrie est au début d’un changement qui touche à la fois les méthodes de production et les matériaux utilisés.