fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche de l'Institut coréen de recherche chimique (KRICT) a développé une nouvelle technologie utilisant un matériau ionique conducteur élastique semblable au caoutchouc, capable d'améliorer la durée de vie et la stabilité des batteries entièrement solides à base de sulfure. En collaboration avec l'équipe du professeur Seong-Ju Hwang de l'Université Yonsei et celle du professeur Ho Seok Park de l'Université Sungkyunkwan, l'équipe a introduit un polymère ionique conducteur élastique dans les batteries entièrement solides à base de sulfure afin de réduire les fissures et la dégradation des interfaces lors des cycles de charge et de décharge.

Les batteries entièrement solides sont considérées comme la prochaine génération de systèmes de stockage d'énergie, utilisant un électrolyte solide pour améliorer la sécurité. Les électrolytes à base de sulfure, grâce à leur conductivité ionique similaire à celle des liquides, permettent une charge rapide et un fonctionnement à haute puissance, attirant l'attention des fabricants de batteries du monde entier. Cependant, les batteries entièrement solides à base de sulfure sont confrontées à des problèmes d'accumulation de contraintes internes et de formation de fissures dues aux variations de volume des électrodes lors des cycles de charge et de décharge, ce qui bloque les voies de transport des ions et des électrons, entraînant une perte de capacité et un raccourcissement de la durée de vie.

Les recherches précédentes ont tenté d'introduire une couche tampon entre l'électrode et l'électrolyte, mais cela entraînait souvent une diminution de la conductivité ionique ou des réactions secondaires. Pour surmonter ces limitations, l'équipe de recherche a développé un électrolyte composite en infiltrant un polymère ionique conducteur élastique dans l'électrolyte à base de sulfure. Ce polymère absorbe les contraintes générées par l'expansion et la contraction des électrodes lors des cycles, renforce l'adhérence entre l'électrode et l'électrolyte, inhibe la formation de fissures, comble les vides internes de l'électrolyte et fournit des voies supplémentaires de transport des ions lithium.

Les résultats expérimentaux montrent que, lors de tests répétés de dépôt/extraction de lithium, les batteries utilisant ce polymère élastique peuvent fonctionner de manière stable pendant plus de 2 500 heures. Après 200 cycles de charge et de décharge, les batteries sans polymère élastique n'ont conservé que 22 % de leur capacité initiale, tandis que celles contenant le polymère élastique ont maintenu un taux de rétention de capacité de 75 %. Cette technologie réduit également la dépendance à une pression de serrage externe élevée, montrant des performances relativement stables même dans des conditions de basse pression.

L'équipe de recherche prévoit de valider davantage cette technologie dans des cellules de batterie de grande taille et dans des environnements de fonctionnement de véhicules électriques. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans le numéro de mai 2026 de la revue Energy Storage Materials (facteur d'impact : 20,2), un journal du domaine de la science des matériaux. Le Dr Dong Wook Kim est l'auteur correspondant, et Juhyoung Kim (KRICT-Université Yonsei) et Hyo Won Bae (KRICT-Université Sungkyunkwan) sont les premiers co-auteurs. Cette recherche a été soutenue par le programme de recherche fondamentale du KRICT et le programme de recherche stratégique mondiale TOP (GTL24011-000) du Conseil national de la recherche scientifique et technologique (NST) de Corée.