L’équipe de recherche de l’Université technique de Munich en Allemagne a révélé, grâce à une technologie de rayons X à nano-focalisation, un nouveau mécanisme de croissance des dendrites à l’intérieur des batteries lithium-métal. L’étude montre que les dendrites de lithium, qui causent les courts-circuits dans les batteries, ne se forment pas seulement à l’interface des électrodes, mais aussi à l’intérieur de l’électrolyte polymère à état solide, offrant une nouvelle perspective sur les théories actuelles de recherche sur les batteries.

Le premier auteur de l’étude, Fabian Apfelbeck, a déclaré : « Nos résultats de mesure indiquent que la croissance des cristaux dendritiques peut également se produire directement à l’intérieur de l’électrolyte polymère – dans le matériau qui est censé empêcher la formation de dendrites. » L’équipe a mené des expériences à l’accélérateur de synchrones électrons DESY de Hambourg, en utilisant un faisceau de rayons X de seulement 350 nanomètres de diamètre pour observer en temps réel la structure interne de l’électrolyte à état solide.

Les chercheurs ont utilisé des micro-batteries spéciales pour observer les changements microscopiques de l’électrolyte à état solide dans des conditions de fonctionnement réelles. Apfelbeck a ajouté : « L’électrolyte est responsable du transport des ions lithium entre les deux électrodes à l’intérieur de la batterie – c’est la raison fondamentale du flux de courant. » Cette découverte stimulera l’optimisation de la conception des matériaux d’électrolyte à état solide, contribuant au développement de systèmes de stockage d’énergie plus performants.