Dans les laboratoires du monde entier, les scientifiques s’efforcent de perfectionner les compositions chimiques des cathodes des batteries de véhicules électriques, en remplaçant et en remplaçant les minéraux à la recherche des alternatives les plus viables, économiques et sûres pour fournir la densité énergétique la plus élevée à un coût qui pourrait être fabriqué à grande échelle.
Alors que les compositions chimiques de cathode les plus couramment utilisées dans les batteries lithium-ion aujourd'hui sont le lithium-fer-phosphate (LFP), le nickel-cobalt-manganèse (NCM) et l'oxyde de lithium-nickel-cobalt-aluminium (NCA), Pure Lithium (PL), une startup privée basée à Boston, affirme avoir inventé une batterie au lithium métal unique qui remplace le nickel et le cobalt par du vanadium.
L'entreprise affirme avoir trouvé un moyen de fabriquer des batteries au lithium à partir de zéro, passant « de la saumure à la batterie » en moins de 48 heures.
« Nous avons pris du lithium provenant de quatre continents et l’avons transformé en une électrode en métal pur », a déclaré la cofondatrice et PDG Emilie Bodoin à MINING.com lors d’une interview. « Nous ne sommes pas particulièrement exigeants quant à la provenance du lithium, car notre technologie et notre produit final sont très différents de ce que font les autres. »
En juillet, PL a remporté le prix Coup de Coeur de la startup au World Materials Forum pour son électrode en lithium métal prête pour la batterie et a reçu le prix du meilleur nouveau projet à Fast Markets, en compétition contre plusieurs entreprises plus matures.
La filiale d'Occidental, TerraLithium, par l'intermédiaire de sa coentreprise avec Berkshire Hathaway, a investi 15 millions de dollars, a déclaré Bodoin, ajoutant que la société canadienne E3 Lithium fournit à la société du concentré depuis deux ans.
Le vanadium, un élément qui change la donne
Selon Bodoin, le perturbateur dans la chimie du PL est le vanadium.
L'entreprise associe son anode en lithium métal à une cathode en oxyde de vanadium inventée par le lauréat du prix Nobel Stan Whittingham, figure clé de l'histoire des batteries Li-ion.
Le portefeuille de propriété intellectuelle de la société (73 brevets en instance) comprend une demande de brevet conjointe avec le professeur Whittingham, qui a effectué les tests pour démontrer le meilleur profil de sécurité, a déclaré Bodoin.
« Cela fonctionne, et c'est ce que nous utilisons. C'est un concept simple. Ce que nous faisons est tellement différent de ce que font les autres entreprises », a déclaré Bodoin.
Bien que le vanadium, un minéral naturel présent dans de nombreuses mines d’uranium, ne reçoive pas beaucoup d’attention, il est plus abondant que le nickel en Amérique du Nord et facilement disponible aux États-Unis, ce qui atténue les engorgements de la chaîne d’approvisionnement.
Il existe des projets actifs au Nevada : le projet de vanadium Gibellini, détenu par Nevada Vanadium, qui a fusionné en août avec Flying Nickel Mining Corp, a achevé l'année dernière le processus d'autorisation fédérale pour ce qui pourrait être la première mine de vanadium primaire aux États-Unis.
Producteur d'uranium américain Energy Fuels produit également des niveaux commerciaux de vanadium de haute pureté dans son usine de White Mesa dans l'Utah.
« On n’entend pas beaucoup parler du vanadium –– « Ce sera la nouvelle chimie de la cathode. Elle est parfaite pour le lithium métal. Et on peut y placer deux lithium pour un vanadium, et elle ne libère pas d'oxygène. Le matériau est tellement stable à la température qu'il est meilleur que le LFP. C'est mieux que tout », a déclaré Bodoin.
« Nous avons un morceau de lithium très lisse, même élémentairement pur. Nous avons donc éliminé une tonne de coûts, de traitement et de transport du plus gros problème de la batterie. »
Agrandissement de l'usine de fabrication de Boston
PL agrandit son usine de Boston pour la fabrication, et Bodoin a déclaré que la société continuera de démontrer comment passer de la saumure à la batterie en prenant le concentré de lithium d'E3, en le transformant en électrode et en fabriquant la batterie dans la même usine, qu'elle vise à mettre en service dans les 12 à 16 prochains mois.
« Nous avons fait fonctionner nos batteries à partir de batteries au lithium provenant de quatre continents différents pour prouver que nous disposons d'un système de production très robuste », a déclaré Bodoin. « La batterie doit être vraiment bon marché, sinon personne ne voudra l'acheter. »
Le PDG, qui évolue dans le secteur des batteries depuis plus de 12 ans, envisage l'avenir avec confiance dans un marché hautement concurrentiel.
« Si vous êtes une entreprise DLE qui travaille dans un aquarium avec des requins, vous ne pouvez pas rivaliser parce que je fabrique une batterie complète et tous les composants de la batterie. Donc, vous n'allez tout simplement pas gagner. »
