Pendant que l’industrie automobile attend fébrilement les batteries à électrolyte solide, une startup américaine discrète travaille sur une tout autre piste. Pure Lithium, basée à Chicago, développe une batterie lithium fer phosphate (LFP) sans graphite, et les résultats obtenus en laboratoire méritent que l’on s’y attarde sérieusement. Ce n’est pas de la science-fiction, et c’est précisément ce qui rend la chose intéressante.
Une batterie LFP sans graphite : pourquoi c’est significatif
Dans une batterie lithium-ion classique, le graphite joue le rôle d’anode, c’est-à-dire qu’il sert de matériau hôte pour stocker et libérer les ions de lithium lors des cycles de charge et de décharge. Il ne participe pas activement à la réaction électrochimique. Il ajoute du poids, occupe de l’espace, et son extraction est particulièrement polluante. Autant de raisons qui poussent Pure Lithium à s’en débarrasser complètement.
À la place du graphite, la startup utilise un procédé appelé électrodéposition : du lithium métal est déposé directement sur un collecteur de courant en cuivre jusqu’à l’épaisseur souhaitée, formant ainsi l’anode en une seule étape de fabrication. Ce que la PDG Emilie Bodoin décrit comme « de la magie » est en réalité une technique connue de l’industrie, mais que Pure Lithium affirme avoir réussi à rendre économiquement viable et reproductible à grande échelle. En supprimant le graphite, la startup libère de l’espace dans la cellule pour y loger davantage de matière active, ce qui se traduit directement par une densité énergétique doublée et un poids divisé par deux par rapport aux batteries lithium-ion actuelles.
Côté cathode, Pure Lithium conserve la chimie LFP, réputée pour sa stabilité et sa longévité, et se passe ainsi de matériaux coûteux et controversés sur le plan environnemental :
Pas de nickel
Pas de manganèse
Pas de cobalt
Pas de graphite
Certes, les chimies riches en nickel offrent historiquement une densité énergétique supérieure à celle du LFP. Mais Pure Lithium argue que le gain de place côté anode compense largement cet écart. Sa batterie de première génération affiche déjà 300 Wh/kg, et la génération 2 vise 425 Wh/kg, un niveau qui rivaliserait avec les meilleures cellules disponibles aujourd’hui.
9 315 cycles : ce que ce chiffre veut vraiment dire
Le résultat qui a fait parler de Pure Lithium ces dernières semaines, c’est un test de 9 315 cycles de charge et décharge effectué en laboratoire. Pour contextualiser : une batterie lithium-ion commerciale commence généralement à se dégrader de façon perceptible bien avant ce cap. Là, la cellule de Pure Lithium a maintenu la quasi-totalité de sa capacité de décharge, selon le graphique partagé par l’entreprise. La startup précise elle-même que « à sa connaissance, aucune autre batterie lithium métal en développement n’a atteint de tels résultats dans des conditions de test équivalentes ».
Ces cycles ont été réalisés à un taux de charge et de décharge de 1C, ce qui signifie que la batterie était chargée intégralement en une heure, puis déchargée intégralement en une heure. C’est une sollicitation soutenue, bien au-delà de ce qu’un conducteur inflige à sa voiture au quotidien. Ce qui est notable, c’est que le test a été interrompu environ à 6 000 cycles lors du déménagement du siège social de Boston vers Chicago. La batterie a reposé à température ambiante pendant quatre mois. À la reprise des tests, la rétention de capacité était même légèrement supérieure à ce qu’elle était avant la pause. En janvier 2025, un test précédent avait déjà montré que la cellule conservait plus de 80 % de sa capacité après 2 200 cycles dans des conditions similaires.
Réduire la dépendance à la Chine : l’enjeu stratégique derrière la chimie
La dimension géopolitique de ce projet est difficilement dissociable de ses aspects techniques. Plus de 90 % du graphite mondial est traité en Chine. La chaîne d’approvisionnement des batteries pour véhicules électriques reste très largement dominée par des acteurs chinois, que ce soit pour les matières premières ou pour la transformation. Pure Lithium mise sur une chaîne d’approvisionnement nord-américaine, un argument qui pèse lourd auprès des constructeurs et des décideurs politiques, particulièrement dans le contexte actuel de tensions commerciales.
La startup est actuellement en discussions avec plus de 40 entreprises pour commercialiser sa technologie, et elle construit une ligne pilote à Chicago. Elle n’est pas seule sur ce créneau : d’autres startups américaines comme Factorial, QuantumScape ou Solid Power travaillent également sur des batteries lithium métal sans graphite. Leurs approches divergent néanmoins sensiblement :
Factorial et QuantumScape : électrolyte solide ou semi-solide
Solid Power : électrolyte solide sulfuré, avec des variantes anode silicium et lithium métal
Pure Lithium : électrolyte liquide, avec une anode lithium métal créée par électrodéposition
Le choix de l’électrolyte liquide par Pure Lithium est à la fois un avantage et un pari. Il simplifie la fabrication et s’intègre plus facilement dans les lignes de production existantes, mais pose des questions sur la sécurité à long terme, un point sur lequel la startup reste encore discrète dans ses communications publiques.
Entre promesse de laboratoire et réalité industrielle
Les performances en laboratoire sont encourageantes, mais la route vers la production de masse reste semée d’embûches que l’industrie connaît bien. Passer d’une cellule test à plusieurs millions de cellules par an implique des défis de reproductibilité, de coût unitaire et de fiabilité que même les géants de la batterie peinent parfois à surmonter. Pure Lithium n’a pas encore communiqué sur la densité énergétique exacte de la cellule ayant servi au test des 9 315 cycles, ce qui rend difficile une comparaison directe avec les spécifications annoncées pour ses générations 1 et 2.
Ce que l’on peut dire avec certitude, c’est que le secteur de la batterie ne mise plus sur une seule technologie. Electrolyte solide, silicium, graphite synthétique, lithium métal avec électrolyte liquide : plusieurs voies sont explorées en parallèle, et certaines aboutiront, d’autres non. Pure Lithium représente l’une de ces tentatives sérieuses, avec une approche suffisamment différenciée pour mériter d’être suivie de près. Si la startup tient ses promesses industrielles, elle pourrait effectivement peser dans la recomposition d’une filière batterie moins dépendante d’un seul pays.
Rédigé par Michael Ptaszek
Je suis un passionné de l'automobile depuis toujours. Ma fascination pour les voitures m'a conduit à explorer en profondeur l'univers de l'automobile, et plus récemment, j'ai fait le grand saut vers les voitures électriques. Cette transition, effectuée il y a plusieurs années, a non seulement renforcé ma passion, mais m'a également offert une perspective unique sur cette technologie en plein essor. Animé par le désir de partager mes connaissances et expériences, je me suis engagé à aider les autres à comprendre les subtilités et les avantages des voitures électriques.
