- Les batteries 18650 équipées de matériaux d'anode au silicium GEN3 présentent un rendement énergétique cumulé de 30 % par rapport aux batteries de référence en graphite pendant et jusqu'aux essais de 650 cycles [1].
- Les batteries Gen3 ont délivré 2 296 ampères-heure (Ah) d'énergie cumulée, alors que les batteries de référence en graphite ne délivrent que 1 766 Ah.
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, est heureuse d'informer ses actionnaires des dernières étapes franchies par sa filiale française, NOVACIUM SAS (Novacium), dans le domaine des batteries.
Les derniers résultats ont confirmé que, sur 650 cycles, les batteries 18650 fabriquées avec le matériau d'anode GEN3 à base de silicium de Novacium ont fourni un rendement énergétique cumulé de 2 296 ampères-heure (Ah), alors que les batteries de référence en graphite fabriquées avec du graphite artificiel de haute qualité n'ont fourni que 1 766 Ah, ce qui représente un gain énergétique cumulé de 30 %.
LES TESTS CONFIRMENT LA PERFORMANCE DES ANODES DE SILICIUM GEN3
Pour obtenir ces données, nous avons mené des protocoles d'essai rigoureux [2] sur des batteries lithium-ion 18650. Deux séries de trois batteries ont été testées : l'une fabriquée avec un mélange du même graphite artificiel de haute qualité et du matériau anodique GEN3 de Novacium à base de silicium, et l'autre servant de référence pour le graphite. Nous avons ensuite calculé le rendement énergétique cumulé du courant déchargé par chaque batterie au cours des 650 cycles et comparé les résultats.
"Ces derniers résultats valident la performance de notre technologie d'anode GEN3 à base de silicium et soulignent sa capacité à être utilisée dans des applications réelles ", a déclaré Jed Kraiem, directeur de l'exploitation de Novacium. "Les résultats démontrent une voie claire vers l'amélioration significative de la densité énergétique et de la durée de vie des batteries tout en maintenant la compatibilité avec les processus de fabrication existants."
"Notre analyse indique en outre que des raffinements ciblés du processus pourraient débloquer des gains de performance encore plus importants et minimiser la dégradation à long terme, ouvrant ainsi la voie aux batteries lithium-ion de la prochaine génération", a ajouté M. Kraiem.
PERFORMANCE DE LA BATTERIE ET EFFICACITÉ COULOMBIENNE AVEC DES ANODES EN SILICIUM À 650 CYCLES
Le graphique 1A présente la capacité moyenne (en milliampères-heure, mAh) des piles GEN1 (orange) et GEN2 (vert) sur un test de 200 cycles, ainsi que la capacité moyenne des piles 100% graphite artificiel de haute qualité et GEN3 (lignes bleues et jaunes, respectivement) sur 650 cycles [1]. En outre, le graphique 1B met en évidence la variation relative de la capacité pour les mêmes batteries que celles utilisées dans le graphique 1A.
Le graphique 1A présente la capacité moyenne (en milliampères-heures, mAh) des batteries GEN1 (orange) et GEN2 (verte) après un test de 200 cycles, ainsi que la capacité moyenne des batteries 100 % en graphite artificiel de haute qualité et des batteries GEN3 (lignes bleues et jaunes, respectivement) après 650 cycles [1]. De plus, le graphique 1B met en évidence la variation relative de la capacité des mêmes batteries que celles utilisées dans le graphique 1A
Le graphique 1A illustre la capacité moyenne (en mAh) de trois piles 18650 fabriquées à partir du matériau GEN3 à base de silicium de Novacium (ligne jaune) comparée à la capacité moyenne des piles de référence en graphite artificiel de haute qualité (ligne bleue). À 650 cycles, les trois piles GEN3 ont une capacité moyenne de 3 000 mAh, ce qui dépasse de 13 % les 2 656 mAh de la pile de référence en graphite.
Le graphique 1B présente la rétention relative de capacité (ou efficacité coulombienne [3]) de trois batteries 18650 utilisant le matériau GEN3 de Novacium (ligne jaune) par rapport aux batteries de référence en graphite artificiel de haute qualité à 100 % (ligne bleue) sur 650 cycles. La principale conclusion à tirer de ces résultats est que les batteries GEN3 conservent en moyenne 77 % de leur capacité après 650 cycles. Il s'agit d'une amélioration significative par rapport à la dégradation rapide observée avec les matériaux GEN1 et GEN2 précédents, et d'un profil de dégradation nettement plus stable, ce qui constitue une avancée encourageante en matière de performance des matériaux.
Enfin, une analyse plus poussée des données suggère que des modifications mineures du processus pourraient réduire la dégradation d'au moins 13 % après 650 cycles.
"Ces résultats démontrent notre capacité à produire un matériau d'anode à base de silicium qui délivre entre 3 000 mAh et 3 355 mAh à 650 cycles, avec une efficacité coulombienne comprise entre 77 % et 87 %", a commenté le Dr Kraiem à propos de l'analyse. "La capacité et la durabilité obtenues jusqu'à présent sont très encourageantes, et nous avons une voie claire vers d'autres améliorations.
"Notre matériau de batterie offre des solutions pratiques aux acteurs du marché, suscitant l'intérêt croissant que nous observons dans toutes les industries ", a déclaré Bernard Tourillon, président-directeur général de HPQ Silicon Inc. et de NOVACIUM SAS. "En faisant progresser nos procédés propriétaires, nous tirons parti de l'expertise en matière de batteries et des innovations en matière d'anodes en silicium développées tout au long de 2024 pour fournir des matériaux à faibles coûts d'exploitation, à empreinte carbone minimale et aux performances exceptionnelles."
"Ceci positionne HPQ et NOVACIUM comme des acteurs clés dans les solutions énergétiques de nouvelle génération qui répondent aux objectifs de performance et de durabilité de l'industrie, a ajouté M. Tourillon.
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 reste confidentiel pour des raisons de concurrence.
[2] Paramètres de cyclage tirés de : Ratnakumar Bugga et al. "Performance of Commercial High Energy and High Power Li-Ion Cells in Jovian Missions Encountering High Radiation Environments", NASA Battery Workshop November 19-21, 2019..,
[3] Lien vers des informations sur l'efficacité coulombienne.
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.
