Les batteries Antiperovskite n'exploseront pas comme leurs homologues lithium-ion

Les batteries fabriquées à partir de matériaux solides pourraient devenir plus sûres grâce à une nouvelle disposition structurelle des atomes.

Les scientifiques de l'Institut ont réussi à le faireRecherche intégrée sur les cellules et les matériaux (iCeMS) à l'Université de Kyoto. Ils ont développé un nouveau type d'antipérovskite. Ce type de composé consiste à combiner deux types d’anions chargés négativement et un type de cations chargés positivement. Ils possèdent également de nombreuses propriétés intéressantes, notamment la supraconductivité et, contrairement à la plupart des matériaux, le retrait lorsqu’ils sont chauffés.

Antiperovskites riches en lithium et en sodiumcomme Li3OCl et Na3OCl, attirent l'attention des scientifiques en raison de leur conductivité ionique élevée et de leur concentration en métaux alcalins, ce qui en fait une alternative prometteuse aux électrolytes liquides utilisés dans les batteries lithium-ion. «Cependant, atteindre une conductivité comparable à celle du lithium-ion dans les solides était un défi», explique le chimiste Hiroshi Kageyama, qui a dirigé l'étude.

Kageyama et son équipe ont synthétisé de nouvellesune famille d'antiperovskites riches en lithium et en sodium qui a résolu le problème de conductivité. Au lieu d'anions oxygène et halogène «durs», leurs antiperovskites contiennent un anion hydrogène appelé hydrure et des anions chalcogènes «mous» comme le soufre.

Le réseau anionique mou fournit un chemin de conduction idéal pour les ions lithium et sodium, qui peuvent être encore améliorés par substitution chimique.

Les avantages de la nouvelle famille d'antiperovskites,apparemment, en partie en raison de la capacité de l'hydrure de changer sa taille et d'élargir son espace de composition. Cela aide à stabiliser la structure de l'articulation. De plus, son mode vibrationnel anormal contribue à la conduction ionique.

«En fin de compte, les électrolytes à l'état solide apparaîtront dans les batteries à ions métalliques entièrement solides pour les véhicules électriques hautes performances», conclut Kageyama.

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