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- Pourquoi la recherche cherche une alternative au lithium
- Trois électrons au lieu d’un : l’atout théorique de l’aluminium
- Ce qui bloque encore sur le terrain
- Eqonic, GMG : ces industriels qui misent sur l’aluminium
- Le stockage stationnaire, premier terrain de jeu
- Ni remplaçant, ni gadget : une pièce de plus dans le puzzle du stockage
Le lithium règne sans partage sur le stockage d’énergie, des smartphones aux voitures électriques en passant par les batteries domestiques couplées aux panneaux solaires. Mais un autre métal, bien plus banal, revient avec insistance dans les laboratoires : l’aluminium. Abondant, présent sur tous les continents, déjà recyclé à grande échelle, il possède sur le papier un atout chimique que ni le lithium ni le sodium ne peuvent revendiquer.
Dans un article publié le 12 novembre 2026, plusieurs verrous techniques empêchent pourtant encore son industrialisation. Simple curiosité de laboratoire ou vraie piste pour diversifier le stockage ? Voici où en est réellement la filière.
Pourquoi la recherche cherche une alternative au lithium
Les batteries lithium-ion reposent sur des performances désormais bien établies. Leur domination s’accompagne toutefois d’une forte dépendance à certaines chaînes d’approvisionnement et à des matières premières concentrées dans un nombre limité de pays. Pour les industriels européens comme pour les acteurs du stockage, cette concentration représente un risque à la fois économique et géopolitique.
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La recherche explore donc d’autres chimies capables de compléter le lithium sur certains usages. Les batteries sodium-ion ont ouvert la voie et sont déjà entrées en phase de commercialisation, comme l’illustre l’alliance entre Alfen et CATL sur le stockage européen. Derrière elles, une autre famille suscite un intérêt croissant : les systèmes dits multivalents, dont l’aluminium est l’un des représentants les plus étudiés.
Trois électrons au lieu d’un : l’atout théorique de l’aluminium
Tout se joue à l’échelle de l’atome. Un ion lithium ou sodium échange un seul électron. Un ion aluminium (Al³⁺) peut théoriquement en échanger trois. Chaque ion transporte donc trois fois plus de charge électrique.
Cette propriété confère à l’aluminium une capacité volumique théorique très élevée : environ 8 046 mAh/cm³ pour l’aluminium métallique, contre 2 061 mAh/cm³ pour le lithium métallique, soit près de quatre fois plus. Sa capacité massique reste en revanche légèrement inférieure à celle du lithium.
Dans une batterie aluminium-ion rechargeable, l’aluminium métallique constitue généralement l’anode. Lors de la décharge, il s’oxyde en ions Al³⁺ qui migrent vers la cathode, tandis que les électrons circulent dans le circuit extérieur. À la recharge, le processus s’inverse.
| Critère | Aluminium | Lithium |
|---|---|---|
| Électrons échangés par ion | 3 | 1 |
| Capacité volumique théorique (métal) | Environ 8 046 mAh/cm³ | Environ 2 061 mAh/cm³ |
| Capacité massique théorique | Légèrement inférieure | Référence |
| Ressources | Abondantes, réparties dans de nombreuses régions | Concentrées dans un nombre limité de pays |
| Maturité industrielle | Recherche et développement | Technologie dominante |
Ce qui bloque encore sur le terrain
Sur le papier, le mécanisme est séduisant. Dans la pratique, il reste nettement plus complexe à maîtriser que celui du lithium.
Des cathodes mises à rude épreuve
La charge élevée des ions Al³⁺ est à double tranchant. Elle provoque de fortes interactions avec les matériaux de cathode, ce qui peut accélérer leur dégradation et limiter la durée de vie de la batterie. L’avantage chimique de l’aluminium devient ici son principal handicap.
Une densité énergétique encore modeste
Les tensions de fonctionnement restent relativement faibles dans certaines configurations, ce qui limite l’énergie stockable. Les systèmes utilisant des ions AlCl₄⁻ avec des cathodes en graphite atteignent des tensions proches de 2 volts et des puissances spécifiques pouvant aller jusqu’à 3 000 W/kg. Leur densité énergétique plafonne toutefois autour de 40 Wh/kg, un niveau comparable à celui des vieilles batteries au plomb. Autrement dit, ces batteries savent restituer beaucoup de puissance très vite, mais stockent encore peu d’énergie.
L’électrolyte, verrou numéro un
Les électrolytes aqueux sont plus simples à utiliser, mais ils peuvent provoquer une production d’hydrogène. Les électrolytes non aqueux évitent ce phénomène, au prix d’un caractère souvent corrosif qui complique la conception des cellules et leur industrialisation. Résultat : les batteries aluminium-ion restent aujourd’hui essentiellement au stade de la recherche et du développement.
Eqonic, GMG : ces industriels qui misent sur l’aluminium
L’intérêt dépasse pourtant les laboratoires universitaires. Au Royaume-Uni, le programme UltraStore de la Faraday Institution soutient les travaux sur les nouvelles chimies de stockage.
La start-up londonienne Eqonic a confirmé en août 2026 que l’aluminium était le matériau central de sa technologie, présentée comme sans lithium, sans sodium et sans terres rares. L’entreprise vise un coût de fabrication de 50 livres par kWh à grande échelle, qu’elle présente comme environ la moitié de la moyenne du lithium-ion. Elle a été sélectionnée en juin 2026 pour le Battery Innovation Programme du gouvernement britannique, doté de 452 millions de livres, selon Electric & Hybrid Vehicle Technology International. Prudence toutefois : Eqonic n’a pas dévoilé son électrochimie complète, et cet objectif de coût reste à démontrer industriellement.
En Australie, Graphene Manufacturing Group (GMG) développe une batterie graphène-aluminium-ion avec l’Université du Queensland, en partenariat avec Rio Tinto. L’entreprise revendique une recharge complète en six minutes environ et a annoncé en avril 2026 avoir porté la densité énergétique de ses cellules à 101 Wh/kg à 1C, contre 58 Wh/kg lors de son précédent point d’étape, d’après son communiqué. GMG annonce des essais clients en 2026 et une production commerciale à petite échelle en 2027. Ces chiffres émanent de l’entreprise elle-même, et la durée de vie en cycles, le comportement en température et la sécurité doivent encore être validés.
Le stockage stationnaire, premier terrain de jeu
À court terme, le stockage stationnaire apparaît comme le débouché le plus naturel pour ces technologies. Ce marché tolère bien mieux les contraintes de masse et de volume que la mobilité électrique. Une batterie installée dans un conteneur à côté d’une centrale solaire n’a pas besoin d’être légère : elle doit surtout être abordable, sûre, durable et fabriquée à partir de matériaux faciles à sécuriser.
C’est précisément sur ce terrain que se joue l’essor du stockage, devenu indispensable au solaire et à l’éolien. La capacité des cellules à base d’aluminium à délivrer de fortes puissances pourrait y trouver un intérêt, à condition que les progrès de laboratoire se confirment à l’échelle industrielle.
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Les batteries aluminium-ion ne semblent pas destinées à détrôner le lithium dans tous les usages. Elles pourraient plutôt trouver leur place dans un paysage du stockage de plus en plus diversifié, où plusieurs chimies coexisteront selon les besoins : lithium pour la mobilité, sodium-ion pour certaines applications à bas coût, aluminium pour des usages stationnaires ou de forte puissance.
L’enjeu tient moins à la quête d’un substitut unique qu’à la capacité de développer plusieurs solutions complémentaires, capables de sécuriser les approvisionnements et d’adapter le stockage aux usages. Les prochains mois diront si les promesses d’Eqonic et de GMG résistent à l’épreuve de l’industrialisation. 2027 sera, de ce point de vue, une année test.
