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Des anodes en lithium-métal protégées de la corrosion

Image 1 : Des anodes en lithium-métal protégées de la corrosionPerformance de l’anode en litium-métalLes batteries utilisant des anodes en lithium-métal peuvent stocker dix fois plus d’énergie que les batteries d’aujourd’hui à poids égal utilisant des anodes en graphite. Le problème est que le lithium-métal est instable. Des chercheurs de l’université du Maryland ont publié un papier dans la revue ACS Nano montrant un processus de fabrication permettant d’enrober l’anode d’une couche d’oxyde d’aluminium de 14 nm d’épaisseur qui a tenue 100 cycles de charges et décharges sans montrer de signes de détérioration. Concevoir une anode en lithium-métal permet de créer des batteries en lithium-soufre qui ont un rendement nettement plus important que les batteries aux ions lithium.

S’inspirer de la fabrication des semiconducteurs pour déposer une fine couche d’oxyde d’aluminium

L’idée d’enrober l’anode en lithium-métal est loin d’être nouvelle. Des papiers ont montré qu’il était possible d’utiliser des nanosphères en carbone (cf. « Une avancée prometteuse pour les batteries au Lithium ») ou du LISICON, un électrolyte céramique imperméable à l’eau (cf. « Une batterie lithium-air résistante à l’eau »), entre autres. Le problème avec les résultats obtenus jusqu’à maintenant est que les anodes deviennent trop épaisses et qu’elles réagissent toujours avec l’électrolyte contenu dans la batterie.

Pour arriver à leur fin, les chercheurs ont utilisé un processus de fabrication courant dans le monde des semiconducteurs, l’Atomic Layer Deposition, qui utilise une chambre vide pour déposer une fine couche atomique. Grâce à cette méthode, l’anode reste suffisamment mince pour offrir des performances intéressantes et l’utilisation d’un oxyde en aluminium a donné des résultats très encourageants, même si les chercheurs avouent qu’ils ont réussi à faire mieux avec d’autres matériaux.