Densité énergétique de 900 mAh/g pour des batteries lithium-soufre

L’utilisation du soufre en tant que matériau pour cathode de batterie repose sur de nombreux avantages : densités énergétiques élevées, non-toxicité, coût peu élevé et réserves disponibles en grande quantité. Or, le soufre possède une faible conductibilité électrique, nécessitant de le combiner à une matrice conductrice pour pouvoir être utilisé dans des applications électrochimiques.
Des chercheurs de l’Institut Fraunhofer d’ingénierie des matériaux et des technologies à faisceaux (IWS) de Dresde (Saxe) ont ainsi développé un procédé permettant de faire croître verticalement des nanotubes de carbone sur des substrats métalliques (aluminium, nickel, acier inoxydable). Le soufre peut alors être introduit au sein des structures précédentes sans ajout de liant ou additif complémentaire. Les électrodes obtenues sont stables, compactes et possèdent une densité énergétique de 900 mAh/g relative à la masse totale de composite [1].

En partenariat avec l’Institut Fraunhofer des technologies chimiques (ICT) de Pfinztal (Bade-Wurtemberg) et l’Université Christian Albrecht de Kiel (CAU – Schleswig-Holstein), l’IWS poursuit le développement de ces matériaux dans le cadre du projet « AlkaSuSi » [2], financé par le Ministère fédéral de l’enseignement et de la recherche (BMBF). AlkaSuSi est par ailleurs rattaché à l’Alliance d’innovation LIB 2015 [3] du BMBF pour la recherche sur les batteries lithium-ion.

 

Pour en savoir plus, contacts :

– [1] Cette découverte a fait l’objet d’une publication dans la revue « Chemical Communications » (en anglais) : http://pubs.rsc.org/En/content/articlelanding/2012/cc/c2cc17925c
– [2] Plus de détails sur le projet « Métal alcalin soufre et silicium » (AlkaSuSi) (en allemand) : http://www.lib2015.de/projekte_detail.php?projekt=24
– [3] Plus d’informations sur l’alliance d’innovation LIB 2015 (en allemand) : http://www.lib2015.de
– Dr. rer. nat. Holger Althues, Département de technologies chimiques pour les surfaces de l’Institut Fraunhofer d’ingénierie des matériaux et des technologies à faisceaux (IWS) – tél. : +49 351 83391-3476 – email : holger.althues@iws.fraunhofer.de

 

Sources :

« Schwefelige Nanowälder als Batterieelektroden mit Rekordkapazitäten », dépêche idw, communiqué de presse de l’Institut Fraunhofer d’ingénierie des matériaux et des technologies à faisceaux (IWS) – 06/06/2012 – http://idw-online.de/pages/de/news481859

 

Rédacteurs :

Lucas Ansart, lucas.ansart@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr