NMC (nickel-manganèse-cobalt)
Famille de cathodes lithium-ion (LiNixMnyCozO2) à forte densité énergétique, très utilisée dans les véhicules électriques à grande autonomie.
Les cathodes NMC sont des oxydes lamellaires de lithium associant nickel, manganèse et cobalt. Leur proportion figure dans le nom : NMC111 (parts égales), NMC532, NMC622 et NMC811 (80 % de nickel). Le nickel augmente la capacité spécifique, le manganèse apporte la stabilité structurelle, et le cobalt améliore la tenue en puissance et la stabilité, mais il est cher et pose des problèmes d’approvisionnement et d’éthique.
Densité énergétique de cellule : environ 220–300 Wh/kg, 600–750 Wh/L (NMC811)
Durée de vie : environ 1,000–2,500 cycles jusqu’à 80% de capacité
L’industrie s’oriente vers des compositions riches en nickel et pauvres en cobalt pour réduire le coût et augmenter la densité énergétique ; la NMC811 contient environ trois fois moins de cobalt par kWh que la NMC111. La contrepartie : une stabilité thermique moindre et une fabrication plus délicate (maîtrise de l’humidité, revêtements de surface, particules monocristallines).
La NMC domine les véhicules électriques haut de gamme et à grande autonomie en Europe, en Amérique du Nord, au Japon et en Corée, où la densité énergétique volumique compte le plus. Dans le stockage stationnaire, elle a été largement remplacée par la LFP, qui offre une plus longue durée de vie en cycles et un moindre risque d’incendie pour un coût par kWh plus faible. La chimie voisine NCA (nickel-cobalt-aluminium), aux caractéristiques proches, équipe les véhicules de certains constructeurs.
Termes associés
Tous les termes →- Batterie lithium-ion
Batterie rechargeable dans laquelle les ions lithium font la navette entre une anode en graphite et une cathode en oxyde métallique ou en phosphate ; c’est la chimie dominante pour les véhicules électriques et le stockage réseau.
- LFP (lithium-fer-phosphate)
Chimie de cathode lithium-ion (LiFePO4) appréciée pour sa sécurité, sa longue durée de vie en cycles et son faible coût, au prix d’une densité énergétique inférieure à celle des cellules au nickel.
- Densité énergétique
Quantité d’énergie stockée par unité de masse (énergie spécifique, Wh/kg ou MJ/kg) ou par unité de volume (Wh/L ou MJ/L) d’un combustible ou d’un moyen de stockage.
- Véhicule électrique à batterie (VEB, BEV)
Véhicule propulsé uniquement par des moteurs électriques alimentés par une batterie rechargeable embarquée, sans moteur thermique.
- Durée de vie en cycles (cyclabilité)
Nombre de cycles complets de charge et de décharge qu’une batterie peut effectuer avant que sa capacité ne tombe sous un seuil de fin de vie défini, en général 70 à 80 % de la capacité nominale.