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Grant: CCI Applied Research and Development Grants

Cégep de Trois-Rivières

$250,000.00

Optimisation de l’interface aluminium/électrolyte pour la production de batteries rechargeables Al-air

EF 2024-25

Résumé
L’aluminium est reconnu pour sa grande conductivité, sa légèreté, sa recyclabilité et son excellente résistance à la corrosion atmosphérique. Ces qualités en font un matériau de choix pour contribuer à la réduction des gaz à effet de serre (GES), notamment par l’utilisation d’aluminium à bas empreinte carbone produit au Québec, dans les domaines du transport, du génie civil et de l’énergie. Dans ce contexte, les batteries rechargeables aluminium-air (Al-air) présentent un grand intérêt pour (1) compléter dans un système hybride ou (2) substituer les batteries au lithium en raison de la stabilité à air ambiant, la recyclabilité, le faible coût, le voltage théorique de 1,7 V et la haute densité d’énergie de 8,1 kWh.kg-1 de l’aluminium. Malgré les avantages qu’offrent ce type de batteries, leur production à grande échelle est confrontée à de nombreux défis qui incluent tout particulièrement (1) la formation de produits indésirables résultants de la corrosion des anodes en aluminium, et (2) l’utilisation de matériaux de cathode moins coûteux et plus performants pour la réaction de catalyse de l’oxygène. En se reposant sur le savoir-faire d’Annexair dans l’implémentation de lignes de production industrielle, Nuvolt Énergies Inc., une jeune compagnie dans le secteur des énergies propres, veut s’attaquer à la production à grande échelle de batteries rechargeables Al-air. À cet effet, le projet de recherche en partenariat entre Nuvolt et le Centre de métallurgie du Québec (CMQ) du Cégep de Trois-Rivières qui fait l’objet de cette demande vise, au bout de trois ans, quatre livrables qui sont les suivants: • Le développement de nouveaux alliages d’aluminium qui serviront d’anodes; • L’optimisation de la morphologie des anodes en aluminium; • L’obtention d’une meilleure compréhension des phénomènes aux interfaces anodes d’aluminium/électrolytes; • La fabrication au Québec d’un prototype de batterie aluminium-air rechargeable performante. À l'issue de ce projet, Nuvolt Énergies Inc. entrevoit développer des relations d’affaires avec des fournisseurs et des clients éventuels au Canada pour guider la recherche. À cet effet, déjà des ententes sont en voie de signature avec des manufacturiers québécois et mondiaux importants qui permettront à Nuvolt Énergies Inc. de bénéficier de connaissances additionnelles. Finalement, la compagnie planifie également le recrutement de nouveaux collaborateurs dont 1 PhD et 1 chimiste dans les prochains mois.
Programme
CCI Applied Research and Development Grants
Emplacement
Quebec, Canada
Type de bénéficiaire
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data

Tel que publié

Application id
CCARD-2022-00453
Name nom
Marin, Gheorghe
Department département
Centre de métallurgie du Québec - Cégep de Trois-Rivières
Organization id
17333
Institution établissement
Cégep de Trois-Rivières
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2024
Competition year année de concours
2022
Award amount
250000
Program id
CCARD
Program name en
CCI Applied Research and Development Grants
Program name fr
ICC Subventions de recherche et développement appliquée
Group en
RESEARCH PARTNERSHIPS
Group fr
PARTENARIATS DE RECHERCHE
Committee code
nan
Area of application code
9999
Area of application group en
Not available
Area of application group fr
Non disponible
Area of application en
Not available
Area of application fr
Non disponible
Research subject code
9999
Research subject group en
Not available
Research subject group fr
Non disponible
Research subject en
Not available
Research subject fr
Non disponible
Field of research list codes
RDF2060107
Field of research list names en
Metals and alloy materials engineering
Field of research list names fr
Génie des métaux et matériaux en alliage
Socioeconomic objective list codes
RDS10505
Socioeconomic objective list names en
Energy storage and distribution
Socioeconomic objective list names fr
Stockage et distribution de l'énergie
Application title
Optimisation de l’interface aluminium/électrolyte pour la production de batteries rechargeables Al-air
Keywords
Aluminium; Aluminium-air; Énergie; Électrochimie; Interface; Liquides ioniques
Application summary
L’aluminium est reconnu pour sa grande conductivité, sa légèreté, sa recyclabilité et son excellente résistance à la corrosion atmosphérique. Ces qualités en font un matériau de choix pour contribuer à la réduction des gaz à effet de serre (GES), notamment par l’utilisation d’aluminium à bas empreinte carbone produit au Québec, dans les domaines du transport, du génie civil et de l’énergie. Dans ce contexte, les batteries rechargeables aluminium-air (Al-air) présentent un grand intérêt pour (1) compléter dans un système hybride ou (2) substituer les batteries au lithium en raison de la stabilité à air ambiant, la recyclabilité, le faible coût, le voltage théorique de 1,7 V et la haute densité d’énergie de 8,1 kWh.kg-1 de l’aluminium. Malgré les avantages qu’offrent ce type de batteries, leur production à grande échelle est confrontée à de nombreux défis qui incluent tout particulièrement (1) la formation de produits indésirables résultants de la corrosion des anodes en aluminium, et (2) l’utilisation de matériaux de cathode moins coûteux et plus performants pour la réaction de catalyse de l’oxygène. En se reposant sur le savoir-faire d’Annexair dans l’implémentation de lignes de production industrielle, Nuvolt Énergies Inc., une jeune compagnie dans le secteur des énergies propres, veut s’attaquer à la production à grande échelle de batteries rechargeables Al-air. À cet effet, le projet de recherche en partenariat entre Nuvolt et le Centre de métallurgie du Québec (CMQ) du Cégep de Trois-Rivières qui fait l’objet de cette demande vise, au bout de trois ans, quatre livrables qui sont les suivants: • Le développement de nouveaux alliages d’aluminium qui serviront d’anodes; • L’optimisation de la morphologie des anodes en aluminium; • L’obtention d’une meilleure compréhension des phénomènes aux interfaces anodes d’aluminium/électrolytes; • La fabrication au Québec d’un prototype de batterie aluminium-air rechargeable performante. À l'issue de ce projet, Nuvolt Énergies Inc. entrevoit développer des relations d’affaires avec des fournisseurs et des clients éventuels au Canada pour guider la recherche. À cet effet, déjà des ententes sont en voie de signature avec des manufacturiers québécois et mondiaux importants qui permettront à Nuvolt Énergies Inc. de bénéficier de connaissances additionnelles. Finalement, la compagnie planifie également le recrutement de nouveaux collaborateurs dont 1 PhD et 1 chimiste dans les prochains mois.