Cette avancée nous rapproche de la réalisation de batteries à l'état solide et de l'adoption de cette technologie dans une large gamme d'applications, y compris les véhicules électriques. Les résultats ont été publiés dans le Journal of the American Chemical Society.
Les batteries à l'état solide devraient être mises en pratique en tant que dispositifs de stockage d'énergie de la prochaine génération qui intègrent des niveaux élevés de sécurité et une densité d'énergie accrue, permettant ainsi de créer une société durable. Les batteries au lithium à l'état solide fonctionnent en facilitant le mouvement des ions lithium à travers un électrolyte solide. Cependant, comme les ions ne peuvent pas se déplacer librement dans les solides, il est impératif de développer des électrolytes solides à haute conductivité ionique qui, comme les électrolytes liquides, permettent le déplacement rapide des ions lithium.
Un groupe de recherche dirigé par le professeur Akitoshi Hayashi et le professeur associé Atsushi Sakuda de l'école supérieure d'ingénierie de l'université métropolitaine d'Osaka a réussi à stabiliser, pour la première fois, la phase haute température de Li3PS4 (α-Li3PS4), qui présente une conductivité ionique élevée, à température ambiante par un chauffage rapide pour cristalliser Li3PS4 à 400 °C min-1. Le Li3PS4 étant un électrolyte solide prometteur, cette réalisation rend possible le développement de matériaux pour des batteries à l'état solide plus performantes.
Le professeur Hayashi explique : "Le Li3PS4 présente des structures cristallines variées en fonction des variations de température. La phase à haute température est généralement reconnue pour sa conductivité ionique supérieure ; cependant, le défi a été de stabiliser cette phase à température ambiante. Nous y sommes finalement parvenus en nous concentrant sur la vitesse de chauffage pendant la cristallisation. C'est l'aboutissement de près de 20 années consacrées au développement de matériaux pour batteries à l'état solide".
Source : Phys
