Mise au point d'une nouvelle batterie au lithium simple à produire et très sûre
"Cette étude souligne l'importance de la conception de la structure moléculaire dans la création d'additifs efficaces pour les électrolytes à l'état quasi-solide
L'équipe du professeur Francesco Ciucci de l'université de Bayreuth a mis au point des batteries lithium-métal à l'état solide présentant une densité énergétique et une stabilité élevées. En utilisant un nouvel additif à base de nitrate, ils ont résolu les problèmes d'incompatibilité dans les électrolytes des batteries, soulignant l'importance de la conception moléculaire dans la création d'additifs efficaces pour les électrolytes à l'état quasi solide.
Francesco Ciucci, titulaire de la chaire de conception d'électrodes pour les systèmes énergétiques électrochimiques à l'université de Bayreuth, en collaboration avec ses partenaires de recherche chinois, a réussi pour la première fois à résoudre l'incompatibilité entre le nitrate de lithium et le 1,3-dioxolane (DOL) pour l'utilisation dans les électrolytes quasi-solides des batteries. Ils y sont parvenus en intégrant un nouvel additif à base de nitrate. Cette avancée a des implications significatives pour les batteries à l'état solide. Elle permet de développer des batteries au lithium métal à l'état solide qui sont non seulement très sûres et durables, mais aussi faciles à produire. En outre, ce procédé permet de conserver les méthodes de fabrication utilisées pour les piles liquides conventionnelles.
"En même temps, la nature solide des batteries garantit un niveau élevé de sécurité, tandis que leur fabrication reste simple", déclare le professeur Ciucci. "Nous avons démontré l'universalité de l'approche en créant différents types de piles au lithium-métal. Nous avons démontré l'universalité de l'approche en créant différents types de piles au lithium-métal. Notamment, la pile Li-S à poche fabriquée présente des performances supérieures à celles des piles Li-S à poche précédemment documentées.
Dans une étude publiée dans la revue "Energy & Environmental Science", l'équipe de recherche du professeur Ciucci a introduit un nouvel additif, le dinitrate de triéthylène glycol, spécialement conçu pour permettre la polymérisation du DOL. L'équipe de recherche a montré que, parallèlement à la polymérisation, la formation d'une couche d'interphase d'électrolyte solide riche en azote supprime les réactions parasites nuisibles et augmente également l'efficacité des batteries.
Sur la base des résultats de l'étude, plusieurs cellules de batterie ont été développées. Parmi elles, une cellule de type bouton à l'échelle du laboratoire a pu être chargée et déchargée de manière stable plus de 2000 fois. Il est intéressant de noter qu'une cellule Li-S à poche de 1,7 Ah avec une densité énergétique élevée de 304 Wh kg-1 et un cycle stable a également été fabriquée. Le professeur Ciucci confirme : "Cette étude souligne l'importance de la conception de la structure moléculaire dans la création d'additifs efficaces pour les électrolytes à l'état quasi-solide. Elle représente une avancée significative dans la faisabilité pratique de l'utilisation d'électrolytes quasi-solides à base de poly-DOL dans les batteries au lithium métal".
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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