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Le Liten développe les batteries du futur


Les chercheurs du Liten, institut de CEA Tech, ont réussi à lever les principales limites des batteries lithium-soufre. Ces dernières sont d'excellentes candidates pour les applications requérant une forte densité d'énergie massique.

Publié le 29 juillet 2015

A masse équivalente, les batteries lithium-soufre présentent une autonomie trois fois plus importante que celle des batteries lithium-ions qui alimentent la plupart de nos objets quotidiens. Aussi sont-elles envisagées pour des applications où l'on a besoin de beaucoup d'énergie dans une masse réduite : véhicules électriques, aéronautique, spatial et plus généralement, toutes les applications qui requièrent d'embarquer de l'énergie.

Cependant, les batteries Li-S ont une durée de vie limitée. « Pendant la décharge, le soufre issu de l'électrode positive se dissout dans l'électrolyte liquide chargé de faire passer les ions d'une électrode à l'autre. Au cours des cycles de charge-décharge de la batterie, l'électrode négative de lithium se corrode et une couche isolante se dépose sur l'électrode positive de soufre, ce qui augmente sa résistance électrique et fait chuter l'énergie restituée de la batterie. » Pour pallier ce désagrément, les chercheurs du Liten ont utilisé la propriété de solubilité du lithium soufre pour le placer directement dans l'électrolyte : l'électrode positive est alors liquide, on parle de « catholyte ». Parallèlement, ils ont augmenté la surface active du collecteur de courant de l'électrode positive, en utilisant des tapis de nanotubes de carbone déposés sur un feuillard d'aluminium.

 Ces deux astuces combinées ont permis d'augmenter la quantité de soufre dans la batterie afin d'atteindre des densités d'énergies plus élevées tout en conservant la durée de vie en cyclage, à des régimes de décharges plus importants. La relève des batteries Li-ions est assurée !

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