Des chercheurs anversois ont découvert pourquoi les batteries au lithium perdent leur tension lors de chargements et déchargements fréquents.
La batterie reste le talon d'Achille des voitures et vélos électriques. Bien que les dernières batteries au lithium aient une capacité suffisante pour garantir une autonomie acceptable, leurs performances se dégradent rapidement après des chargements et des déchargements fréquents. Des chercheurs de l'Université d'Anvers et du Collège de France ont maintenant découvert pourquoi.
Les dernières batteries sont basées sur des oxydes stratifiés riches en lithium. «Elles sont 15 % plus puissantes que les batteries au lithium traditionnelles, mais la tension des batteries diminue rapidement avec des chargements et des déchargements fréquents», explique le professeur Staf Van Tendeloo de l'université d'Anvers qui, avec des collègues du Collège de France (Paris ), a identifié la cause de cette chute de tension.
«La microscopie électronique avancée montre comment les ions métalliques font des allers-retours entre les couches de métal et les couches de lithium. Lors de la charge et de la décharge, ces ions métalliques sont parfois piégés dans les interstices et il y a moins d'atomes métalliques «libres» à chaque cycle. Cela crée une tension réduite.'
Il est maintenant établi que la cause de la tension réduite est directement liée aux atomes de métal qui sont « piégés » lors de la charge ou de la décharge. « La prochaine étape est donc claire :faire en sorte que les atomes métalliques soient moins gênés », explique le professeur de physique. «Cela peut être fait en choisissant d'autres atomes métalliques ou en ajustant le réseau d'oxygène. Exactement ce que nous allons essayer maintenant.'
La recherche apparaît dans Nature Materials .
