En Allemagne, des scientifiques de l’Institut Fraunhofer ont pu trouver la composition chimique parfaite pour l’électrolyte des batteries solides. Au lieu d’utiliser des électrolytes inflammables et liquides, comme ceux présents dans les cellules lithium-ion d’aujourd’hui, ces batteries utilisent un électrolyte solide en céramique.
Batterie pour voiture électrique
La température des batteries lithium-ion classiques est limitée à 60 °C. L’enjeu de la batterie solide est de repousser cette limite pour simplifier le système de refroidissement. Ce dernier constitue l’une des contraintes pour permettre l’accélération de la vitesse de recharge.
Si l’utilisation d’une anode en lithium métal, très performante, est inenvisageable avec les électrolytes liquides actuels, qui ont une violente réaction avec le lithium métal, les batteries solides, elles, peuvent y avoir recours.
Les chercheurs doivent actuellement résoudre le problème de la faiblesse de la conductivité ionique des matériaux explorés afin de constituer l’électrolyte en céramique. En effet, il est important que les ions aient la possibilité de traverser l’électrolyte de manière rapide afin de permettre une charge rapide.
En Allemagne, des scientifiques de l’Institut Fraunhofer ont étudié les propriétés des NZP, qui sont des céramiques constituées de phosphore, de zirconium et de sodium, en proportions différentes. Leur conductivité ionique est plus importante grâce à leur structure qui facilite la migration des ions lithium.
Afin de sélectionner les composants correspondant à l’électrolyte solide, les scientifiques ont tenu compte de l’absence de leur toxicité, de leur performance et de leur abondance dans l’écorce terrestre. Ils ont ainsi pu trouver une composition chimique de l’électrolyte des batteries qui va permettre la fabrication de cellules plus performantes, plus sûres, avec un impact environnemental moindre.