De nos jours, les batteries au lithium-ion sont largement utilisées, mais leur capacité de stockage demeure encore trop limitée. C’est pourquoi, à l’avenir, les dispositifs capables d’accroître la densité énergétique des batteries seront très recherchés par les industriels, surtout pour les applications mobiles qui se développent à toute vitesse. Par ailleurs, ces batteries qui stockeront plus d’énergie devront également s’alléger considérablement.
A partir de cette observation, des scientifiques du KIT ont mené des recherches sur des systèmes alternatifs. Ainsi, un concept entièrement nouveau à destination des batteries secondaires, basées sur du fluorure, a été développé par le Dr. Maximilian Fichtner, Responsable des systèmes de stockage d’énergie, et par le Dr Munnangi Anji Reddy de l’Institut des Nanotechnologies du KIT.
Les fluorures métalliques peuvent intégrer le processus de conversion des matériaux dans les batteries au lithium-ion. Leur invention permet surtout aux batteries de fonctionner sans lithium avec un électrolyte contenant du fluorure, une anode en métal, et une cathode en fluorure métallique. Cette batterie inédite atteindrait une capacité de stockage améliorée tout en possédant des propriétés accrues en matière de sécurité.
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A la place de la cation au lithium, l’anion en fluorure prend le relais du transfert de charge. A la cathode et l’anode, du fluorure métallique est formée ou réduite. « Comme plusieurs électrons par atome de métal peuvent être transférés, ce concept permet d’atteindre des densités énergétiques extrêmement élevées – jusqu’à dix fois plus élevés que celles des batteries classiques au lithium-ion », a expliqué le Dr Maximilien Fichtner.
Les chercheurs du KIT travaillent actuellement sur le développement futur de matériaux et sur l’architecture de ce type de batterie dans le but d’en améliorer la capacité initiale et la stabilité cyclique. Un autre défi réside dans la poursuite du développement de l’électrolyte : L’électrolyte solide appliqué jusqu’ici est adapté pour des applications fonctionnant à des températures élevées. Ils visent donc à trouver un électrolyte liquide adapté pour une utilisation à température ambiante.
La batterie d’ion de fluorure est présentée pour la première fois dans le "Journal of Materials Chemistry".
si é vero… Bingo… Attrendons donc les 5 (?) ans de recherche complémentaire pour s’assurer des performances réelles, de la fiabilité, de « l’industriabilité » … et du prix !
le fluor pour remplacer le lithium? Le fluor comme base? Par rapport au lithium, théoriquement que peut-on en attendre? On serait tenté de’écrire purquoi pas une batterie Fluor-Air?