Selon des rapports, des scientifiques de l'Université de Tohoku et de l'Organisation de recherche sur les accélérateurs de haute énergie au Japon ont développé un nouveau conducteur composite à hydrure de lithium superion.Les chercheurs ont déclaré que ce nouveau matériau, réalisé grâce à la conception d'une structure de cluster d'hydrogène (anion composite), présente une stabilité extrêmement élevée pour le lithium métallique, qui devrait devenir le matériau d'anode final de toutes les batteries à semi-conducteurs, et favorise la génération de toutes les batteries à semi-conducteurs avec la densité énergétique la plus élevée à ce jour.
La batterie entièrement solide avec anode au lithium métallique devrait résoudre les problèmes de fuite d'électrolyte, d'inflammabilité et de densité d'énergie limitée des batteries lithium-ion traditionnelles.On pense généralement que le lithium métal est le meilleur matériau d'anode pour toutes les batteries à semi-conducteurs, car il possède la capacité théorique la plus élevée et le potentiel le plus faible parmi les matériaux d'anode connus.
L'électrolyte solide à conduction lithium-ion est un composant clé de toutes les batteries à semi-conducteurs, mais le problème est que la plupart des électrolytes solides existants ont une instabilité chimique/électrochimique, ce qui provoquera inévitablement des réactions secondaires inutiles à l'interface, conduisant à une résistance accrue de l'interface. et réduisant considérablement les performances de la batterie lors de charges et décharges répétées.
Les chercheurs ont déclaré que les hydrures composites ont reçu une large attention pour résoudre les problèmes liés aux anodes au lithium métal, car ils présentent une excellente stabilité chimique et électrochimique par rapport aux anodes au lithium métal.Le nouvel électrolyte solide obtenu présente non seulement une conductivité ionique élevée, mais est également très stable pour le lithium métallique.Il s’agit donc d’une véritable avancée pour toutes les batteries à semi-conducteurs utilisant une anode au lithium métallique.
Les chercheurs ont déclaré : « Ce développement nous aide non seulement à trouver à l'avenir des conducteurs d'ions lithium basés sur des hydrures composites, mais ouvre également de nouvelles tendances dans le domaine des matériaux électrolytiques solides. Les nouveaux matériaux électrolytiques solides obtenus devraient promouvoir le développement de dispositifs électrochimiques à haute densité énergétique.
Les véhicules électriques attendent une densité énergétique élevée et des batteries sûres pour atteindre une autonomie satisfaisante.Si les électrodes et les électrolytes ne peuvent pas bien coopérer sur les questions de stabilité électrochimique, il y aura toujours un obstacle à la vulgarisation des véhicules électriques.La coopération fructueuse entre le lithium métal et l’hydrure a ouvert la voie à de nouvelles idées.Le lithium a un potentiel illimité.Les voitures électriques avec une autonomie de plusieurs milliers de kilomètres et les smartphones avec une semaine de veille ne sont peut-être pas loin.
Heure de publication : 12 juillet 2023