L'histoire du développement des batteries au lithium

Introduction : La technologie lithium-ion a transformé la façon dont nous communiquons et alimentons les appareils portables, et est aujourd’hui à l’origine d’une révolution dans le domaine des transports et de l’approvisionnement énergétique à l’échelle mondiale. Un nouvel article d’Arumugam Manthiram de l’Université du Texas à Austin examine le développement de la technologie, depuis les premières découvertes dans les années 1970 jusqu’aux réflexions des chercheurs travaillant sur « l’avenir de la technologie lithium-ion ». piles"aujourd'hui.

Depuis que les scientifiques ont démontré la première batterie rechargeable batterie lithium-ion En 1976, la technologie a démontré son potentiel révolutionnaire dans l'industrie électronique. Mais même si les applications dans les véhicules électriques et le stockage d'énergie stationnaire enregistrent une croissance massive, les problèmes techniques sont surmontés et les scientifiques du monde entier s'efforcent d'intégrer de nouveaux matériaux et de faire progresser batterie des performances toujours basées sur des concepts décrits par des scientifiques il y a près d'un demi-siècle.

Manthiram a déclaré : « Alors que nous déployons batteries lithium-ion « À grande échelle, le coût et la durabilité deviennent essentiels. De plus, pour suivre le rythme du développement de l’électronique portable et augmenter l’autonomie des véhicules électriques, il existe une volonté d’augmenter la densité énergétique au-dessus du niveau actuel. »

D'autres travaux menés par le groupe de Goodenough dans les années 1980, dirigés par le chercheur invité Koichi Mizushima, ont démontré pour la première fois une batterie au lithium avec une anode en carbone et une cathode en oxyde de cobalt et de lithium. C'est la première fois que cette technologie surmonte les problèmes de sécurité et de densité énergétique et se révèle prête à être commercialisée.

Mais ces préoccupations restent au cœur de la recherche sur technologie lithium-ion « Nous devons augmenter la densité énergétique en augmentant la capacité de stockage de charge de la cathode et de l'anode, en augmentant la tension de fonctionnement de la cathode ou, idéalement, en augmentant simultanément la capacité de stockage de charge et la tension de fonctionnement », a déclaré Manthiram. Pour atteindre ces objectifs, de nouveaux matériaux d'électrode et des électrolytes de qualité. De nouvelles méthodes de synthèse et de traitement et la modélisation informatique peuvent aider à ces tâches. » À court terme, a noté Manthiram, il s'attend à ce que la recherche se concentre sur les cathodes à oxydes stratifiés avec plus de nickel et moins ou pas de cobalt, et en ajoutant du silicium aux anodes en graphite pour augmenter la densité énergétique.

À l’avenir, il existera une pléthore de technologies qui prouveront enfin leur valeur. “Batteries lithium-ion « maintiendront leur leadership dans le stockage d’énergie, notamment dans l’électrification du secteur des transports »,