L'électrolyte de bois pour batteries de nouvelle génération offre une conductivité record

Les batteries au lithium modernes utilisent généralement un électrolyte liquide pour transférer des ions entre deux

électrodes, mais les scientifiques étudiant le solideles alternatives ont découvert des possibilités passionnantes. Parmi eux se trouvent les auteurs de la nouvelle étude, qui ont utilisé la cellulose dérivée du bois comme base pour un de ces électrolytes solides. Il est fin comme du papier et peut se plier et se déplier en réponse aux cycles de la batterie.

Quel est l'inconvénient des batteries modernes

L'un des inconvénients des électrolytes utilisés dansLes batteries au lithium modernes contiennent des liquides volatils qui présentent un risque d'incendie en cas de court-circuit. Les électrolytes solides, quant à eux, peuvent être fabriqués à partir de matériaux ininflammables, rendre l'appareil moins sujet à la formation de dendrites et pourraient ouvrir des possibilités entièrement nouvelles pour l'architecture des batteries.

Bon nombre des solides développés jusqu'à présentles électrolytes ont été fabriqués à partir de matériaux céramiques très efficaces pour conduire les ions, mais ne supportent pas très bien les charges pendant la charge et la décharge en raison de leur fragilité. Des scientifiques de l'Université Brown et de l'Université du Maryland cherchaient une alternative et ont utilisé des nanofibrilles de cellulose trouvées dans le bois comme point de départ.

Ce que proposent les scientifiques

Ces tubes polymères en bois étaient reliésavec du cuivre pour créer un conducteur ionique solide qui a une conductivité semblable à celle de la céramique et qui est 10 à 100 fois meilleure que les autres conducteurs ioniques polymères. Selon l'équipe, cela est dû au fait que l'ajout de cuivre crée un espace entre les chaînes de polymère cellulosique pour former des « autoroutes ioniques », permettant aux ions lithium de voyager avec une efficacité record.

Et comme le matériau est fin et flexible, les scientifiquescroire qu'il résistera mieux aux contraintes résultant de l'utilisation cyclique de la batterie. Ils affirment également qu'il a une stabilité électrochimique pour permettre l'utilisation d'une anode métallique au lithium et de cathodes haute tension, ou qu'il peut servir de liant pour les cathodes super épaisses dans les batteries haute densité.

Source : brown.edu, nature, newatlas

Illustrations : Danilo Alvesd

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