Faculté des Sciences, des Technologies et de Médecine
Faculté de Droit, d’Économie et de Finance
Faculté des Sciences Humaines, des Sciences de l’Éducation et des Sciences Sociales
Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust
Luxembourg Centre for Systems Biomedicine
Luxembourg Centre for Contemporary and Digital History
Luxembourg Centre for European Law
Luxembourg Centre for Socio-Environmental Systems
Les batteries qui alimentent les véhicules électriques et stockent l’énergie produite par les panneaux solaires sont au cœur de l’un des plus grands défis de notre époque : abandonner les combustibles fossiles. Concevoir de meilleurs matériaux pour les batteries reste cependant un processus complexe et lent. Les chercheurs passent des années à tester de nouveaux matériaux, pour ne découvrir des défauts critiques qu’à un stade avancé, souvent après avoir déjà investi des ressources considérables.
Allier l’IA et des simulations basées sur la physique
Une nouvelle approche développée par le professeur Alexandre Tkatchenko combine l’intelligence artificielle et des simulations reposant sur la physique afin d’accélérer considérablement la découverte et l’évaluation de nouveaux matériaux pour batteries. La plateforme « BATMAT », en cours de développement, vient de recevoir une subvention « Proof of Concept » de l’ERC et permettra de passer au crible un grand nombre de matériaux utilisés dans les systèmes rechargeables, notamment des électrolytes solides et des composantsd’électrodes. Elle identifie les candidats les plus prometteurs en fonction de leur stabilité, de leur mobilité ionique et de leur résistance à la dégradation.
‟ L’Europe a grand besoin d’efforts ciblés pour valoriser sa science de pointe. BATMAT développera une plateforme pour la conception de nouveaux électrolytes solides destinés aux batteries grand public. Je remercie l’ERC et me réjouis des nouvelles technologies qui émergeront de ce projet.”
Professor in Theoretical Condensed Matter Physics
La rapidité sans compromettre la précision
Ce qui distingue BATMAT, ce n’est pas seulement le recours à l’IA, mais la façon dont elle est utilisée. La plateforme fonctionne en boucle fermée : des modèles d’IA proposent et évaluent rapidement des matériaux prometteurs, tandis que les candidats les plus intéressantssont automatiquement transmis à des simulations physiques plus détaillées pour vérification.
Le système devrait prendre des décisions environ 100 fois plus rapidement que les approches conventionnelles, sans compromettre la précision scientifique. « Pour la recherche sur les batteries, où une seule simulation peut prendre plusieurs semaines, voire des années, c’est un changement majeur pour la décarbonisation de notre société », explique le professeur Tkatchenko.
Pour y parvenir, le projet s’appuie sur la puissance de calcul du centre de High Performance Computing (HPC) de l’Université du Luxembourg, ainsi que sur le supercalculateur national .
En anticipant les risques de défaillance, BATMAT vise à réduire les phases d’essais et d’erreurs coûteuses et à accélérer le développement de systèmes de stockage d’énergie plus sûrs et plus durables. La prochaine étape pour le professeur Tkatcheno est de développer une plateforme commerciale d’ici 2028, afin de mettre cet outil à la disposition des chercheurs et des équipes de R&D industrielles.