Des chercheurs de l'Institut Helmholtz d'Ulm (HIU) ont publié un article dans la revue Joule, qui parlait d'une combinaison prometteuse de cathode et d'électrolyte d'une batterie au lithium métal. La nouvelle solution permettra de produire des batteries avec une densité record de 560 Wh/kg, soit deux fois plus que les batteries lithium modernes. Mais ce n'est pas tout. Les nouvelles batteries conservent 88 % de leur capacité même après 1000 cycles de charge et de décharge.
Ce n'est un secret pour personne depuis longtemps que les batteries au lithium métal sont supérieures au lithium ion en termes de densité de stockage d'énergie, mais la stabilité des premières laisse beaucoup à désirer. Au cours du processus de charge et de décharge, les électrodes traditionnelles à haute teneur en cobalt se couvrent de microfissures, dans lesquelles l'électrolyte pénètre et aggrave la destruction. Il était nécessaire de trouver une telle combinaison de matériaux d'électrodes avec électrolyte, qui n'entraînerait pas la destruction de la batterie et la perte de capacité.
Au cours des expériences, une solution a été trouvée dans une structure en couches spéciale de la cathode d'une batterie au lithium métal à faible teneur en cobalt. En fait, le nouveau matériau de cathode avait une teneur en nickel inhabituellement élevée (NCM88). Aussi, au lieu de l'électrolyte traditionnel LP30 à base de composés organiques, un électrolyte liquide non volatil et ininflammable à deux anions (ILE) a été pris. La combinaison de la cathode NCM88 et de l'électrolyte ILE s'est révélée extrêmement prometteuse, permettant à la fois d'atteindre une densité de stockage d'énergie record et une faible usure de la batterie en fonctionnement.
Le rendement de Coulomb, qui montre le rapport entre la puissance extraite et la puissance stockée, était en moyenne de 99,94 %. "Parce que la batterie exposée est également très sûre", a déclaré l'agence dans un communiqué de presse, "les chercheurs de Karlsruhe et d'Ulm ont fait un pas important vers une mobilité neutre en carbone".
2021-08-19 16:35:00
Auteur: Vitalii Babkin