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Depuis l’invention des batteries lithium-ion dans les années 1980, les anodes sont faites de graphite, qui est extrait ou transformé presque entièrement en Chine.
L’anode de la batterie sert de réservoir pour les ions lithium. Lorsque la batterie est chargée, les ions remplissent les espaces entre les couches de graphite. Lorsque la batterie est déchargée, les ions s’écoulent vers l’autre côté de la batterie, appelé la cathode. Les progrès les plus récents dans la chimie des batteries ont été réalisés du côté cathode.
Le graphite fonctionne bien comme matériau d’anode, mais il est livré avec un poids et un volume supplémentaires qui ne servent à rien. Certains constructeurs automobiles, dont Tesla, ont déjà saupoudré de petites quantités de silicium léger, ce qui permet à une batterie par ailleurs identique de se recharger plus rapidement et de stocker plus d’énergie.
Mais le problème avec le silicium – et c’est un gros problème – est qu’il se dilate trois fois à mesure que la batterie se remplit d’ions lithium. Même à de faibles concentrations de silicium, le gonflement peut rapidement dégrader la batterie. Les batteries haut de gamme utilisent aujourd’hui environ 5% de silicium dans le mélange.
L’astuce pour fabriquer des batteries avec plus de silicium est de trouver comment empêcher l’expansion en encapsulant les particules de silicium dans une sorte de structure de liaison.
La solution de Sila est un échafaudage en forme de fromage suisse qui entoure la particule de silicium et lui permet de se dilater dans les pores de la structure sans endommager la coque extérieure.
Les minuscules capsules de Sila limitent l’expansion à seulement 6%, selon la société, ce qui est similaire au graphite.
Après 1 100 cycles de charge, soit l’équivalent de plus de 300 000 miles de conduite, la batterie conserve 80 % de sa capacité de démarrage. C’est également à égalité avec les batteries au graphite.
Pendant les premières années d’accélération de la production, Titan sera vendu au prix fort, pour être utilisé dans des véhicules haut de gamme à longue portée.
Une fois que les anodes à base de silicium atteindront leur pleine production, Berdichevsky affirme qu’elles coûteront beaucoup moins cher à fabriquer que le graphite et il s’attend à ce qu’elles deviennent rapidement la norme de l’industrie.