Hiperssys développe les batteries rechargeables du futur

Avec sa technologie novatrice, HiPERSSYS pourrait faire naître la nouvelle génération de batteries rechargeables lithium-soufre, grâce à une nouvelle architecture et de nouveaux matériaux actifs. Cette technologie est issue du LPICM1 situé à Palaiseau. Cette technologie est dans la continuité de la thèse de Mariam Ezzedine, chercheuse CNRS au LPICM, cofondatrice d’HiPERSSYS avec Fatme Jardali, qui était également chercheuse au LPICM, et Pascale Philis. Leur projet a été lauréat de l’appel à projet 2022 de RISE. RISE est un programme du CNRS proposant à une quinzaine de projets de start-ups lauréates un accompagnement sur mesure d’un an, ainsi qu’une inclusion dans le réseau d’experts et de partenaires de CNRS Innovation pour structurer et développer leur projet.

Dans la conception de batterie lithium-soufre, l’expertise clé d’Hiperssys se trouve dans l’électrode positive : la start-up utilise une cathode hybride composée de nanotubes de carbone verticalement alignés et recouverts de soufre nanostructuré. Cette électrode positive est ensuite assemblée avec une électrode négative, du lithium métallique commercial, pour former une pile-bouton ou une cellule pouch (appelée ainsi à cause de son format en forme de poche, pouch en anglais).

« Nous avons un recul de plus de huit ans sur cette technologie, rappelle Mariam Ezzedine, qui a fait sa thèse sur ce projet de 2014 à 2017. Notre technologie de rupture se trouve sur la cathode qui bénéficie d’une nouvelle architecture. Celle-ci, avec la matière active qu’on utilise, permet d’obtenir des performances supérieures à l’état de l’art en termes de densité énergétique, de puissance et de poids, par rapport aux batteries lithium-ion. »

Une batterie plus légère et moins coûteuse

Ce ne sont d’ailleurs pas les seuls avantages face aux batteries lithium-ion, aujourd’hui prédominants dans de nombreux secteurs industriels, mais dont l’un des aspects négatifs est de contenir du nickel et du cobalt. En effet, ces deux métaux rares ne se retrouvent pas dans la batterie rechargeable développée par HiPERSSYS, qui utilise du soufre et du carbone. Cela lui permet donc d’être plus légère et moins coûteuse, mais « aussi plus durable et plus éthique », souligne Pascale Philis, en référence notamment aux conditions d’extraction du cobalt et à sa rareté.

Dans un premier temps, la start-up visera le marché des drones commerciaux et militaires. « Du fait des matériaux utilisés qui rendent la batterie plus légère, il est logique de s’orienter vers des plateformes volantes, explique Pascale Philis. D’autre part, ce sont des systèmes relativement simples et cela a du sens de commencer par là. » Concrètement, un drone équipé de la batterie d’HiPERSSYS pourrait bénéficier d’une durée de vol plus longue et emporter plus de charge utile. Mais HiPERSSYS n’exclut pas d’étendre ses activités dans d’autres marchés comme la mobilité aéroportée et la mobilité terrestre dans le futur.

La start-up a été récemment officiellement créée et a élu domicile au Playground Paris-Saclay à Palaiseau, après une incubation à l’École polytechnique. HiPERSSYS se concentre actuellement sur « la mise à l’échelle de la technologie », mais aussi sur « la recherche de financements », indique Pascale Philis. A terme, elle développera, fabriquera et commercialisera ces batteries rechargeables lithium-soufre de nouvelle génération.

• 1Laboratoire de physique des interfaces et couches minces (CNRS/École polytechnique)