Pourquoi cette chaire est importante?
Les batteries sont au cœur de l’électrification des transports et, plus largement, de la transition vers une économie à faible empreinte carbone. Grâce à un rendement énergétique global supérieur à 80 % sur l’ensemble de la chaîne de conversion, elles permettent déjà de réaliser d’importantes économies de ressources. Toutefois, leur fabrication repose encore sur des procédés énergivores et sur des matières premières dont l’approvisionnement soulève des enjeux économiques et environnementaux. La Chaire de recherche du Canada sur les nouveaux matériaux énergétiques s’attaque à ces défis en cherchant à rendre les technologies de batteries plus durables, accessibles et adaptées aux besoins énergétiques de demain.
Quelle grande question explore-t-elle?
Comment repenser les matériaux qui composent les batteries pour obtenir un meilleur équilibre entre performance, durabilité et coût? Les travaux portent notamment sur les matériaux de cathode, qui jouent un rôle déterminant dans les performances des batteries lithium-ion. La Chaire explore entre autres de nouveaux oxydes de métaux de transition à base de fer, sans cobalt et à haute densité énergétique, afin de mieux comprendre leur comportement et leur potentiel pour les batteries de nouvelle génération.
Qu’est-ce qui rend cette chaire unique?
La Chaire mise sur une approche qui combine la conception de nouveaux matériaux et le développement de procédés de fabrication plus durables. Elle s’appuie notamment sur des techniques avancées de spectroscopie et de diffraction operando, qui permettent d’observer les transformations des matériaux directement pendant leur fonctionnement. Ces observations servent à mieux comprendre les mécanismes qui influencent leurs propriétés et à guider la conception de matériaux plus performants.
À quoi serviront ses découvertes?
Les découvertes de la Chaire contribueront à développer des connaissances utiles à la conception de batteries qui utilisent moins de ressources critiques et dont la fabrication nécessite moins d’énergie. Elles pourraient favoriser l’émergence de technologies de stockage plus abordables et soutenir l’électrification des transports. Les travaux contribueront également à mieux intégrer les principes de l’économie circulaire, notamment en matière de réutilisation, de recyclage et de récupération des matières premières.
Quelle est la prochaine étape?
La prochaine étape sera de poursuivre l’optimisation des nouveaux matériaux et des procédés de fabrication afin de mieux répondre aux exigences des applications réelles. Les travaux viseront notamment à approfondir la compréhension des mécanismes de vieillissement des batteries, à prolonger leur durée de vie et à améliorer leurs performances lors de la recharge rapide. La Chaire contribuera également à former une relève hautement qualifiée dans le domaine des matériaux énergétiques et des technologies de stockage.
Titulaire de la chaire
Karin Kleiner
Professeure au Centre Énergie Matériaux Télécommunications
Membre réguliere de l’Unité mixte de recherche INRS-UQTR | Transition énergétique