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« Nous avons mis au point l’électrode la plus rapide au monde », avance Pascal Boulanger de NAWATechnologies

Propos recueillis par Aline Nippert

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« Nous avons mis au point l’électrode la plus rapide au monde », avance Pascal Boulanger de NAWATechnologies

© Guittet Pascal

La deep tech française NAWA Technologies a annoncé, mardi 15 juin, avoir franchi une « étape majeure » en lançant la fabrication d’électrodes à base de nanotubes de carbone alignés verticalement dans son usine-pilote, à Rousset (Bouche-du-Rhône). Décryptage de leur technologie innovante et de leur entrée prochaine sur le marché des batteries avec Pascal Boulanger, fondateur et directeur technique de NAWA Technologies.

Industrie & Technologies : NAWA Technologies est réputée pour ses supercondensateurs, dont les électrodes sont à base de nanotubes de carbone alignés verticalement (encore appelé « VACNT » pour Vertically Aligned Carbon Nanotubes). Quelle est l’ « étape majeure » que vous venez de franchir ?

Pascal Boulanger : Jusqu’à présent, nous avions démontré notre capacité à réaliser du Roll-to-roll [procédé d'enduction dit rouleau à rouleau permettant de déposer de la matière sur une bande flexible, ndlr] sur une seule face d’électrode pour nos cellules de supercondensateurs. Mais, pour passer au mode industriel et en double-face, nous devions développer un nouvel équipement, basé sur un procédé amélioré. Ce qu’on a réussi à faire depuis 2020, malgré la crise du Covid-19 !

Nous avons désormais démontré notre capacité à fabriquer des électrodes double-face pour les cellules de supercondensateurs et de batteries ! C’est une étape majeure pour le développement de l’entreprise.

Pourquoi utiliser le terme « croissance » lorsque vous faites référence à vos électrodes ?

Nous fabriquons l’électrode à partir d’un procédé de déposition par voie chimique : nous déposons sur le substrat (qui est une feuille d’aluminium d’une vingtaine de microns) des nanogouttes de catalyseur (essentiellement du fer). À partir de ces milliards de petites gouttelettes, dont le rôle est analogue à celui d’une graine dans le cas d’une plante, les nanotubes de carbone vont pousser vers le haut. Il s’agit donc bien d’une croissance… c’est très joli comme procédé !

La nouveauté se situe bien au niveau de notre procédé au défilé « Roll to roll » (c’est-à-dire que l’aluminium défile) : les nanotubes de carbones croissent désormais des deux côtés du substrat !

Nawa Technologies parvient à faire pousser des nanotubes de carbones jusqu’à 214 microns. « C’est énorme comme épaisseur, précise M. Boulanger. Pour nos batteries, 50 microns sont suffisants. »

De quelle matière première avez-vous besoin ?

Pour fabriquer nos électrodes, nous partons de feuilles d’aluminium « nues », d’une largeur de 30 cm et de plusieurs kilomètres de long. Celles-ci entrent dans un équipement alimenté par de l’hydrogène et du carbone (je ne donnerai pas la quantité), contrairement aux procédés traditionnels, qui utilisent des gaz comme l’acétylène ou le méthane, chers et polluants à produire. Nous sommes très attachés à l’idée de développement durable : nous sommes en train de nouer un partenariat avec un producteur d’hydrogène vert et nos sources de carbone proviennent d’huiles naturelles (liquides).

Pour l’instant, vous parvenez à intégrer ces nanotubes de carbone alignés verticalement dans des supercondensateurs dans votre usine-pilote à Rousset (Bouches-du-Rhône). Quand allez-vous passer à la phase industrielle ?

Nous sommes en phase de négociation sur des projets neufs ou existants (en réhabilitation), ce qui serait l’idéal pour minimiser notre impact sur l’environnement. Nous souhaitons que la production démarre dès l’an prochain, avec une montée en cadence relativement linéaire entre 2022 et 2025.

À terme, plusieurs millions de supercondensateurs par an, de différentes tailles, sortiront de l’usine de Nawa Technologies.

Quelle est la spécificité de vos supercondensateurs ?

Les performances qu’atteignent nos électrodes sont un élément très différenciant. Pour faire simple, c’est l’électrode la plus rapide au monde ! Nos nanotubes de carbone alignés verticalement (à savoir notre matériau d’électrode) sont rapides en conduction électrique, thermique et ionique.

Nos produits sont idéaux pour les marchés de l’IoT (petits capteurs, petits dispositifs médicaux…), l’outillage professionnel électrique (dont les besoins de puissance sont importants) ainsi que les applications de stabilisation du réseau électrique d’un véhicule.

Vos électrodes permettent-elles également d'améliorer les performances des batteries Li-ion ?

Tout à fait ! Nous sommes justement en train de mener des essais en laboratoire avec nos partenaires pour intégrer nos électrodes dans des batteries lithium-ion. Et les premiers résultats sont très prometteurs : nous avons été capables de réduire d’un facteur dix la vitesse de recharge d’un véhicule électrique (l’idée étant d’atteindre, à terme, 15 minutes) ! Nous avons également augmenté la densité d’énergie des batteries, pas tant grâce à la nature des matériaux, mais surtout grâce à l’organisation de nos nanotubes de carbone alignés verticalement avec le lithium.

Où en êtes-vous dans l’adaptation de vos électrodes pour des batteries ?

Pour passer d’un supercondensateur à une batterie, nous devons parvenir à infiltrer du lithium dans nos tapis de nanotubes de carbone alignés. Cette infiltration interviendra entre la fabrication des électrodes et l’assemblage des cellules. Nous sommes en train d’y travailler en R&D avec l’un de nos partenaires, Saft, mais nous n’en sommes qu’au tout début.

Nous travaillons également avec d’autres sociétés (dont je tairai les noms), d’Angleterre, de Hong-Kong, du Japon, qui développent des batteries innovantes : des batteries avancées, solides, structurales par exemple, basée sur des technologies lithium-soufre ou silicium. Car nos électrodes sont avant tout destinées aux batteries du futur !

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