La batterie lithium-ion a transformé tout, des téléphones au stockage sur réseau électrique, mais son électrolyte liquide présente un inconvénient bien connu : une tendance inquiétante à prendre feu. Les batteries à semi-conducteurs remplacent ce liquide par une céramique ou un polymère solide, promettant une recharge plus rapide, une durée de vie plus longue, une densité énergétique plus élevée dans des packs plus petits et un fonctionnement beaucoup plus frais. Une nouvelle génération d'entreprises espère commercialiser ces batteries et, si elle réussit, la technologie pourrait considérablement faciliter la transition hors des combustibles fossiles.
Depuis plus de dix ans, les batteries à semi-conducteurs sont décrites comme étant « à quelques années seulement ». La technologie fonctionne en laboratoire, mais des défis subsistent. Dans les conceptions associant un électrolyte solide à une anode en lithium métallique, des dendrites en forme d'aiguilles peuvent se former pendant la charge, percer l'électrolyte et court-circuiter la cellule. De nombreux électrolytes solides se fissurent sous cette pression. La fabrication à grande échelle constitue un autre obstacle, car les électrolytes exigent de grandes quantités de feuilles céramiques sans défaut et des salles sèches pour l'assemblage. La plupart des fabricants s'attendent à ce que les prix rejoignent ceux des packs lithium-ion vers le milieu des années 2030.
QuantumScape, une entreprise soutenue par Bill Gates et lancée dans la Silicon Valley en 2010, a construit sa batterie autour de matériaux céramiques qu'elle affirme compatibles avec le lithium, évitant ainsi la formation de dendrites. Le cofondateur et directeur technique Tim Holme explique que l'entreprise a passé une dizaine d'années à apprendre à transformer ce matériau. En 2025, elle a annoncé une méthode à grande échelle qui réduit le traitement thermique de la céramique de plusieurs jours à quelques minutes.
D'autres acteurs font également progresser la technologie. Toyota, le plus grand constructeur automobile au monde, a commencé ses recherches en 2010 et s'associe à Idemitsu Kosan pour une usine pilote, promettant des voitures capables de parcourir jusqu'à 745 miles après une recharge de 10 minutes ou moins. CATL, le groupe chinois qui détient environ 40 % du marché mondial des batteries, a investi près de 2,6 milliards de dollars dans la recherche sur les semi-conducteurs rien qu'en 2024. Mercedes a équipé une berline EQS de batteries à semi-conducteurs l'automne dernier, et la voiture disposait encore d'autonomie après 750 miles de conduite ininterrompue. Les premières versions de ces véhicules coûteront probablement plus cher, car toute hausse de coût est généralement répercutée sur les acheteurs.
Source: MIT Technology Review · Résumé par HeadlinesBriefing