Batteries au lithium rechargeables à très haute densité énergétique et recharge rapide pour l’électrification de la société : du laboratoire au marché
Résumé
Le Canada et le Québec se positionnent comme chefs de file mondiaux en innovation dans le domaine des batteries et des stratégies zéro émission, appuyés par des plans couvrant l’ensemble de la chaîne de valeur – de l’extraction et du traitement des matières premières à la fabrication de cellules et au recyclage.
Ce projet fait progresser deux technologies de batteries de prochaine génération pour soutenir la transition énergétique propre :
- Batteries lithium-ion avancées offrant des performances de recharge rapide à coût compétitif avec des matériaux d’origine canadienne
- Batteries lithium-métal à l’état solide visant des densités énergétiques ultra-élevées (500 Wh/kg, 1200 Wh/L) avec plus de 10 000 cycles de charge et des capacités de recharge en 5 minutes
Ces innovations soutiennent les systèmes énergétiques hors réseau, les véhicules électriques et les bâtiments zéro émission, contribuant à la décarbonation de l’environnement bâti tout en réduisant la dépendance aux chaînes d’approvisionnement étrangères. En partenariat avec le secteur industriel québécois, le projet générera de la propriété intellectuelle, formera des talents hautement qualifiés (THQ) et créera des emplois, consolidant ainsi le leadership du Canada en technologies propres.
Détails clés
| Chercheur principal | Karim Zaghib, Université Concordia |
| Cochercheurs principaux | Xia Li, Université Concordia Penghao Xiao, Dalhousie University Michel Trudeau, Université Concordia Sixu Deng, Université Concordia Thomas Walker, Université Concordia |
| Collaborateurs de recherche | Michel Armand, CIC energiGUNE Nancy Déziel, CNETE Yaser Adu-Lebdeh, CNRC |
| Domaines de recherche | Technologies de modélisation et de conception; Technologies liées au transport; Technologies d’infrastructure et de services publics; Technologies des batteries et du stockage d’énergie; Équité et accessibilité aux énergies renouvelables et aux technologies connexes; Politiques publiques et gouvernance des technologies énergétiques; Mobilisation des connaissances sur la décarbonation et l’électrification |
| Partenaires non universitaires | Lightening Grid Québec, Ferrari |
Publications:
A. Nekahi et al., “Toward Green Renewable Energies and Energy Storage for the Sustainable Decarbonization and Electrification of Society,” Electrochem. Energy Rev., vol. 8, no. 1, p. 12, Dec. 2025, doi: 10.1007/s41918-025-00247-y.
M. Dorri, A. K. M R, and K. Zaghib, “In operando and in situ characterization tools for advanced rechargeable batteries: Effects of electrode origin and electrolyte,” Journal of Power Sources, vol. 658, p. 238188, Dec. 2025, doi: 10.1016/j.jpowsour.2025.238188.
A. Nekahi, A. K. Madikere Raghunatha Reddy, X. Li, S. Deng, and K. Zaghib, “Rechargeable Batteries for the Electrification of Society: Past, Present, and Future,” Electrochem. Energy Rev., vol. 8, no. 1, p. 1, Dec. 2025, doi: 10.1007/s41918-024-00235-8.
M. Dorri et al., “Exploring sustainable lithium iron phosphate cathodes for Li-ion batteries: From mine to precursor and cathode production,” Journal of Power Sources, vol. 656, p. 238041, Nov. 2025, doi: 10.1016/j.jpowsour.2025.238041.
I. Bahaj, A. Kumar M R, M. B. Armand, and K. Zaghib, “In memory of Bruno Scrosati: Metal salts for rechargeable Batteries: Past, present, and future,” Journal of Power Sources, vol. 655, p. 237898, Nov. 2025, doi: 10.1016/j.jpowsour.2025.237898.
G. Vegh et al., “Life cycle assessment of nickel, manganese, cobalt critical minerals: lithium hydroxide monohydrate (mine-to-material) in Québec, Canada,” Journal of Power Sources, vol. 657, p. 238149, Nov. 2025, doi: 10.1016/j.jpowsour.2025.238149.
Y. Dou et al., “Manganese‐Based Spinel Cathodes: A Promising Frontier for Solid‐State Lithium‐Ion Batteries,” Advanced Materials, p. e14126, Oct. 2025, doi: 10.1002/adma.202514126.
K. Vishweswariah, N. G. Ningappa, M. D. Bouguern, A. Kumar M R, Michel. B. Armand, and K. Zaghib, “Evaluation and Characterization of SEI Composition in Lithium Metal and Anode‐Free Lithium Batteries,” Advanced Energy Materials, vol. 15, no. 39, p. 2501883, Oct. 2025, doi: 10.1002/aenm.202501883.
J. Goudarzi et al., “Sustainable Recovery of Critical Metals from Spent Lithium-Ion Batteries Using Deep Eutectic Solvents,” Batteries, vol. 11, no. 9, p. 340, Sept. 2025, doi: 10.3390/batteries11090340.
Q. Yu et al., “An active bifunctional natural dye for stable all-solid-state organic batteries,” Nat Commun, vol. 16, no. 1, p. 8364, Sept. 2025, doi: 10.1038/s41467-025-62301-z.
N. G. Ningappa, K. Vishweswariah, M. D. Bouguern, A. K. M R, K. Amine, and K. Zaghib, “Mechanistic insights and materials strategies for dendrite-free metal anodes in alkali and zinc batteries,” Nano Energy, vol. 141, p. 111144, Aug. 2025, doi: 10.1016/j.nanoen.2025.111144.
A. Nekahi, E. Feyzi, M. Srivastava, F. Yeganehdoust, A. K. Madikere Raghunagtha Reddy, and K. Zaghib, “Advanced lithium-ion battery process manufacturing equipment for gigafactories: Past, present, and future perspectives,” iScience, vol. 28, no. 7, p. 112691, July 2025, doi: 10.1016/j.isci.2025.112691.
M. Srivastava, A. Kumar M R, S. Ahmed, and K. Zaghib, “Exploring oxide cathodes for Li-ion batteries: From mineral mining to active material production,” Journal of Power Sources, vol. 645, p. 236968, July 2025, doi: 10.1016/j.jpowsour.2025.236968.
B. Ramasubramanian et al., “Boosting hybrid capacitive-intercalative Al-ion storage with N-F doped nanocarbon electrodes,” Journal of Power Sources, vol. 643, p. 237012, July 2025, doi: 10.1016/j.jpowsour.2025.237012.
E. Feyzi, M. Rezaei, A. Nekahi, A. K. M R, M. B. Armand, and K. Zaghib, “Carbon in lithium-ion battery technology and beyond; Tribute to Kim Kinoshita,” Energy Storage Materials, vol. 79, p. 104348, June 2025, doi: 10.1016/j.ensm.2025.104348.
M. R. Raj, K. Zaghib, and G. Lee, “Advanced aqueous electrolytes for aluminum-ion batteries: Challenges and opportunities,” Energy Storage Materials, vol. 78, p. 104211, May 2025, doi: 10.1016/j.ensm.2025.104211.
A. Aghili Mehrizi, F. Yeganehdoust, A. K. Madikere Raghunatha Reddy, and K. Zaghib, “Challenges and Issues Facing Ultrafast-Charging Lithium-Ion Batteries,” Batteries, vol. 11, no. 6, p. 209, May 2025, doi: 10.3390/batteries11060209.
K. Nikgoftar, A. K. Madikere Raghunatha Reddy, M. V. Reddy, and K. Zaghib, “Carbonaceous Materials as Anodes for Lithium-Ion and Sodium-Ion Batteries,” Batteries, vol. 11, no. 4, p. 123, Mar. 2025, doi: 10.3390/batteries11040123.
Publications acceptées dans des conférences nationales et internationales:
Z. Yang, “Unravelling the Impact of Carbon Hosts on Chemistry and Microstructure Evolution in Sulfur Cathodes and Interface Design for High-Performance Solid-Sate Li-S Batteries,” May 2025. [Online]. Available: https://ecs.confex.com/ecs/247/meetingapp.cgi/Paper/204197
A. Nizami, “Theoretical Insights into Polymer Interface Coatings for Lithium-Sulfur Battery Cathodes,” May 2025. [Online]. Available: https://ecs.confex.com/ecs/247/meetingapp.cgi/Paper/204410
Powering the Future: The Evolution of Batteries and Electric Vehicles, 4th SPACE Concordia University, February 6, 2025.
Nabilah Al-Ansi: Concordia Horizon PDF Fellowship, Concordia University, September 1, 2025.
Yuxiao Zhang: Leonard F. Ruggins Engineering PhD Scholarship, Concordia University, September 1, 2025.
Xia Li: Global Chemical Engineering Award for Outstanding Female Scientist, Global Chinese Chemical Engineers Symposium (GCCES), August 30, 2025.
Karim Zaghib: Officer of the Order of Canada, Concordia University, June 30, 2025.
Natalia Vargas Perdomo: Concordia PhD Splide Fellowship, Concordia University, May 30, 2025.
Xia Li: Concordia Provost’s Circle of Distinction, Concordia University, April 30, 2025.
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