- Les résultats des essais préliminaires avec le matériau Gen 2 montrent une capacité à améliorer les performances d'environ 30 % par rapport à la référence en graphite et de 14 % par rapport au matériau Gen1 [1].
- Cette amélioration est obtenue sans dégradation notable du premier cycle [1].
MONTRÉAL, Canada - HPQ Silicon Inc. (" HPQ " ou la " Société ")(TSX-V : HPQ) (OTCQB : HPQFF)(FRA : O08), une société technologique spécialisée dans l'ingénierie verte des matériaux à base de silice et de silicium a le plaisir d'annoncer les dernières étapes franchies par sa filiale française, NOVACIUM SAS (" Novacium ") dans le domaine des batteries.
Cette annonce met en évidence les résultats remarquables obtenus lors des tests du premier cycle des batteries industrielles 18650 fabriquées avec la deuxième génération non optimisée de matériau d'anode avancé à base de silicium de Novacium. Elle met également en évidence la capacité de Novacium à produire un mélange de graphite et de matériau anodique à base de silicium avancé qui peut être intégré de façon transparente dans les installations de fabrication d'anodes existantes afin d'améliorer les performances globales des batteries.
DÉBLOQUER DES BATTERIES PLUS PERFORMANTES GRÂCE AU DÉPLOIEMENT DE SILICIUM
Tableau montrant les différentes batteries 18650 fabriquées à partir de matériaux Novacium, mesurées en milliampères-heure (mAh). Il montre également la progression de la capacité des piles, depuis les piles standard 100 % graphite jusqu'au record mondial pour le modèle de pile 18650 [2].
Tableau illustrant les différentes batteries 18650 fabriquées à l'aide des matériaux Novacium, avec leurs capacités
mesurées en milliampères-heures (mAh). Ce tableau montre aussi l'évolution de la capacité, allant des batteries
standard à 100 % de graphite jusqu'aux batteries détenant le record du monde pour le modèle 18650 [2].
Le tableau ci-dessus illustre la progression à partir de la capacité de référence d'une batterie 100 % graphite, soit environ 2 780 mAh, typique des batteries disponibles dans le commerce avec des anodes en graphite. Il montre l'augmentation de la capacité à environ 3 150 mAh avec notre première génération de matériau avancé à base de silicium. Enfin, les résultats des batteries utilisant notre deuxième génération de matériaux avancés à base de silicium montrent une nouvelle augmentation de la capacité moyenne à 3 610 mAh [1], avec une valeur record de 3 835 mAh, ce qui représente une amélioration d'environ 30 % par rapport à la référence en graphite et de plus de 14 % par rapport aux résultats de la première génération. Le tableau souligne également que le record mondial de capacité des piles 18650 est actuellement de 4 095 mAh [3].
"Les résultats que nous avons obtenus jusqu'à présent témoignent de la rapidité de nos travaux et du potentiel commercial des matériaux que nous développons. Cependant, nous ne sommes pas au bout de nos peines et nous avons l'intention de continuer à améliorer nos matériaux afin que notre troisième génération de matériaux avancés à base de silicium continue à améliorer les performances de nos batteries 18650, avec l'objectif de franchir la barre des 4Ah très bientôt" a déclaré le Dr Jed Kraiem Ph.D., COO de Novacium. "Ces résultats continuent de souligner notre capacité à produire un mélange de graphite et de silicium technique avancé qui peut être intégré de façon transparente dans les installations de fabrication d'anodes existantes. Ce mélange peut être utilisé dans le monde entier sans modification par les fabricants de batteries, ce qui améliore considérablement la performance des batteries.
PROGRESSION DES OPPORTUNITÉS DE MARCHÉ POUR LES MATÉRIAUX D'ANODE À BASE DE SILICIUM
Les anodes en graphite pur ayant atteint leur performance maximale en termes de densité énergétique [4], une tendance dans l'industrie des batteries au lithium a été l'introduction de petites quantités (environ 5 %) d'oxyde de silicium (SiOx) dans les électrodes composites en graphite. Ce matériau SiOx de base, principalement utilisé dans la fabrication de matériaux optiques, se vend environ 15 dollars américains par kg [5] et ne donne pas des résultats optimaux.
Si le silicium reste le candidat le plus prometteur pour améliorer radicalement les performances des anodes (plus de 10 fois), son application industrielle est encore très limitée en raison de problèmes non résolus liés à l'expansion volumétrique ou à l'utilisation de solutions très complexes et très coûteuses.
La fabrication d'un matériau d'anode à base de silicium, tel que le produit Novacium, permettra à l'industrie des batteries de surmonter ces problèmes et d'augmenter la capacité des batteries sans dégradation significative de leur durée de vie. Actuellement, le prix de vente d'un matériau d'anode à base de silicium technique est d'environ 75 à 100 dollars US par kg [5]. Le matériau Si-C fabriqué par dépôt en phase vapeur (CVD) de silane se vend à environ 300 dollars par kg [5], ce qui n'est pas envisageable pour des applications industrielles massives.
Cette nouvelle réalité fait exploser la demande de matériaux d'anode avancés à base de silicium. En 2023, ce marché est évalué entre 1,1 milliard de dollars US [6] et 2,7 milliards de dollars US [7]. Ses perspectives de croissance indiquent une demande potentielle de 300 000 tonnes d'ici 2030, estimée à 15 milliards de dollars US [6], selon une source, et à 131,6 milliards de dollars US en 2033, selon une autre source [8].
Il est important de souligner que les matériaux à base de silicium pour les batteries Li-ion représentent actuellement une part relativement faible, soit moins de 10 %, de la demande mondiale de graphite, qui est principalement utilisé dans la fabrication de matériaux d'anode pour les batteries Li-ion. Ce marché du graphite est estimé à 25 milliards de dollars américains en 2023 [9].
"Je continue d'être profondément encouragé par les résultats obtenus à ce jour ; cependant, je suis encore plus enthousiaste quant au potentiel de nos prochaines générations de matériaux continuellement améliorés ", a déclaré M. Bernard Tourillon, président et chef de la direction de HPQ Silicon Inc. et de NOVACIUM SAS. "Ces réalisations permettent à HPQ de devenir l'un des premiers fabricants nord-américains de matériaux d'anode à base de silicium de nouvelle génération, dans une juridiction qui soutient ce type d'initiatives et qui vise à devenir un centre de fabrication de matériaux pour batteries en Amérique du Nord."
LES SOURCES DE RÉFÉRENCE
[1] Analyse par l'équipe technique de Novacium des données issues des tests de cycle de charge et de décharge en cours dans une université de renommée mondiale, dont le nom est gardé confidentiel pour des raisons de concurrence.
[2] https://www.ufinebattery.com/blog/the-18650-maximum-capacity/
[3] https://www.enpower-greentech.com/news/enpower-greentech-achieved-breakthrough-in-cylindrical-batteries
[4] The Royal Society of Chemistry 2020 Sustainable Energy Fuels, 2020, 4, 5387-5416.
[5] Estimations de la direction basées sur des devis confidentiels reçus pour des matériaux par une société affiliée à HPQ.
[6] QY Research, SNE Research, Shinhan Securities / NBM Juin 2023 Deck page 11
[7] Le marché mondial des batteries à anode de silicium est susceptible d'être évalué à 2,7 milliards de dollars US en 2023. D'après Future Market Insights Global and Consulting Pvt. Ltd.
[8] Selon Future Market Insights, le marché mondial des batteries à anode de silicium devrait atteindre 131,6 milliards de dollars d'ici 2033.
[9] D'après l'analyse de Fact.MR, le marché mondial du graphite est évalué à 25,9 milliards de dollars en 2023 et devrait croître à un taux de croissance annuel moyen de 8,5 % pour atteindre 58,6 milliards de dollars d'ici la fin de l'année 2033. Lien vers la source.
A propos de NOVACIUM SAS
Novacium est une société affiliée à HPQ, créée au troisième trimestre 2022. Jed KRAIEM PhD, Chief Operating Officer ("COO") de Novacium, Dr. Oleksiy NICHIPORUK PhD, Chief Technical Officer ("CTO") de Novacium, et Dr. Julien DEGOULANGE PhD, Chief Innovation Officer ("CIO") de Novacium. Novacium est une nouvelle société de Recherche et Développement qui permet aux chercheurs de développer leur propre technologie dans des domaines à haute valeur ajoutée liés aux énergies renouvelables, et permet à HPQ Silicon Inc, une société canadienne, d'élargir la profondeur et la portée de son équipe technique pour aider à développer ses projets de silicium et de nouvelles énergies renouvelables.
HPQ Silicon est un émetteur industriel de niveau 1 de la Bourse de croissance TSX basé au Québec. Avec le soutien de ses partenaires technologiques de classe mondiale, PyroGenesis Canada et NOVACIUM SAS, l'entreprise met au point de nouveaux procédés écologiques indispensables à la fabrication des matériaux critiques nécessaires pour atteindre le niveau zéro d'émissions.
