Percée décisive dans la production de batteries : les bases d'une technologie de batterie durable sont jetées

Stockage et utilisation de l'énergie grâce à des cathodes innovantes à base de soufre

26.04.2024

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Les véhicules électriques et les appareils électroniques portables tels que les ordinateurs portables et les téléphones mobiles sont impensables sans les batteries lithium-ion. Le problème : des matériaux hautement toxiques comme le cobalt sont souvent utilisés pour les cathodes de ces batteries, ce qui met en péril l'environnement et la santé des populations dans les pays où ils sont extraits. De plus, les réserves de ces métaux sont très limitées.

Durable et puissant grâce au soufre

Une équipe de chercheurs de la Humboldt-Universität zu Berlin (HU) vient de réaliser une percée décisive dans la technologie des piles. L'équipe, dirigée par le professeur Michael J. Bojdys, a mis au point une cathode à base de soufre très performante. Le soufre est une alternative durable aux matériaux couramment utilisés dans les batteries lithium-ion car il est moins toxique et, contrairement au cobalt, il est abondant. Cependant, la capacité de stockage des batteries dans lesquelles le soufre est utilisé comme matériau de cathode a jusqu'à présent diminué rapidement. Les chercheurs ont maintenant réussi à résoudre ce problème. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Angewandte Chemie.

"Notre développement ouvre la voie à des électrodes de soufre comme alternative viable aux cathodes conventionnelles à base de métal. Cela pourrait changer fondamentalement la façon dont nous stockons et utilisons l'énergie et représente une étape importante vers un avenir plus durable", explique le professeur Bojdys.

Résoudre le problème de la navette du soufre grâce à la chimie des polymères

Avec les cathodes à base de soufre, la mobilité du soufre a jusqu'à présent conduit à une dégradation de la batterie - un effet connu sous le nom de "navette du soufre". Dans la nouvelle solution mise au point, le soufre est encapsulé dans un réseau spécial de polymères microporeux, de sorte que les particules de soufre sont retenues. Cette technologie de batterie permet non seulement d'augmenter les performances et la durée de vie des batteries, mais aussi d'éviter le problème de la rareté des ressources.

Michael J. Bojdys est un expert en matériaux énergétiques durables et, dans le cadre de l'initiative de financement GreenCHEM du ministère fédéral allemand de l'éducation et de la recherche, il contribue à transformer l'industrie chimique dans la région de la capitale berlinoise en associant la science et l'industrie pour créer une économie circulaire basée sur des matières premières durables.

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.

Publication originale

Guiping Li, Ye Liu, Thorsten Schultz, Moritz Exner, Ruslan Muydinov, Hui Wang, Kerstin Scheurell, Jieyang Huang, Norbert Koch, Paulina Szymoniak, Nicola Pinna, Philipp Adelhlem, Michael Janus Bojdys; "One‐pot Synthesis of High‐capacity Sulfur Cathodes via In‐situ Polymerization of a Porous Imine‐based Polymer"; Angewandte Chemie International Edition, 2024-4-15

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