Des batteries li-ion qui marchent mieux à 95º

23 août 2016, 10:30
Source: Van den Broek J, Afyon S, Rupp JLM: Interface-Engineered All-Solid-State Li-Ion Batteries Based on Garnet-Type Fast Li+ Conductors. Advanced Energy Materials 2016, 1600736, doi:
Source: Van den Broek J, Afyon S, Rupp JLM: Interface-Engineered All-Solid-State Li-Ion Batteries Based on Garnet-Type Fast Li+ Conductors. Advanced Energy Materials 2016, 1600736, doi:
De nombreux laboratoires s’emploient à réduire voire supprimer le risque accidentel lié aux accus au li-ion en travaillant sur des électrolytes solides. Des chercheurs de l’ETH de Zurich font appel uniquement à des matériaux solides qui même portés à haute température ne s’enflamment pas.
Ceci représente un double progrès considérable par rapport aux modèles li-ion courants dans lesquels sont employés des gels inflammables, car non seulement ce risque d’accident disparaît mais les contraintes de forme diminuent également.
Une des difficultés est d’obtenir entre électrodes et électrolyte solide une circulation optimale des électrons. La solution des chercheurs suisses porte sur l’interface entre les matériaux et consiste à utiliser comme électrolyte solide un grenat de lithium, matériau cristallin connu pour sa conductivité des ions de lithium.
Sur la surface poreuse de l’électrolyte solide, le matériau du pôle négatif est appliqué sous forme visqueuse, et pénètre par les pores avant d’être solidifié à une température de 100º, impensable avec un électrolyte liquide.
L’astuce de la surface poreuse présente l’avantage d’augmenter considérablement l’aire de contact entre pôle négatif et électrolyte solide, et donc d’accélérer la charge.
Les batteries ainsi obtenues fonctionnent à température ambiante, mais leur température optimale est 95º et davantage. On pourrait donc les mettre en œuvre pour stocker de l’énergie électrique produite par une centrale, tout en recyclant – pour les maintenir à haute température – la chaleur dissipée par une installation industrielle voisine.
 Un autre avantage de ce procédé réside dans la possibilité de fabriquer des batteries à couche mince, intégrables directement sur des puces. Ce qui ouvre de vastes perspectives.
 
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