Nouvelles découvertes sur la batterie lithium-oxygène
Le surpotentiel et ses causes
Les batteries au lithium-oxygène, souvent présentées comme l'avenir du stockage de l'énergie rechargeable, sont actuellement confrontées à des limitations qui empêchent leur adoption à grande échelle. L'une de ces contraintes importantes est l'apparition de surtensions importantes au cours du processus de charge. Cela signifie que la tension nécessaire à la charge augmente considérablement, ce qui implique une faible efficacité. Dans une nouvelle étude publiée dans la revue "Chem", le professeur Francesco Ciucci de l'université de Bayreuth et ses partenaires de recherche en Chine ont pour la première fois été en mesure d'identifier et d'expliquer les causes de ces surtensions.
Lorsque des surtensions importantes se produisent au cours du processus de charge, la tension nécessaire à la charge augmente considérablement.
Midjourney / Francesco Ciucci
Les résultats de la recherche peuvent contribuer à accélérer le développement de batteries lithium-oxygène et d'autres batteries rechargeables plus efficaces et plus performantes. En effet, les facteurs qui interviennent dans la surtension peuvent désormais être clairement distingués les uns des autres. Il s'agit notamment de la cinétique à long terme de l'oxydation du peroxyde de lithium (Li₂O₂) et de la passivation de la surface par le carbonate de lithium (Li₂CO₃). La spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS) permet de surveiller ces processus séparément pendant la charge de la batterie.
"Dans notre étude, nous avons intégré la spectroscopie d'impédance électrochimique, en utilisant la distribution des temps capacitifs et la distribution des temps de relaxation, avec la spectrométrie de masse électrochimique différentielle in situ. Cela a permis un examen résolu dans le temps du mécanisme de charge au sein d'un catalyseur modèle établi déployé en tant qu'électrode de batterie LiO₂ représentative", explique le professeur Francesco Ciucci, qui est titulaire d'une chaire de conception d'électrodes pour le stockage d'énergie électrochimique à l'université de Bayreuth. Il est membre du Centre bavarois pour la technologie des batteries (BayBatt). Les travaux de recherche publiés dans "Chem" démontrent l'efficacité de cette approche. Toutefois, les auteurs soulignent que d'autres études expérimentales sont nécessaires pour mieux établir le mécanisme.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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