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RÉSUMÉ
Pour les applications nécessitant le stockage et la conversion de grandes quantités d'énergie telles que le véhicule électrique et les énergies intermittentes renouvelables, des batteries présentant à la fois une grande densité d'énergie (kWh/kg), un coût faible (euros/kWh), une grande sécurité et une longue durée de vie sont nécessaires. Parmi les différentes technologies en développement, les batteries « tout solide » lithium métal polymère sont particulièrement prometteuses. Les verrous de cette technologie portent sur l'utilisation du lithium métal à l'électrode négative et sur le développement d'un électrolyte polymère permettant un fonctionnement à température ambiante. Les différentes stratégies développées portant sur les électrolytes polymères secs, électrolytes plastifiés, électrolytes gélifiés, électrolytes caoutchouteux sont présentés dans cet article.
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Renaud BOUCHET : Professeur Grenoble INP, CNRS, LEPMI – UMR 5279, Saint Martin d'Hères, France
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Trang N.T. PHAN : Maître de conférences - Aix-Marseille Université, CNRS, ICR – UMR 7273 - Équipe CROPS, Marseille, France
INTRODUCTION
Domaine : Stockage et conversion de l'énergie
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Accumulateur/batteries
Domaines d'application : Véhicule électrique, énergie renouvelable
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : Tenerrdis, Capenergies, IAR
Centres de compétence : Réseau national sur le Stockage Électrochimique de l'Énergie, RS2E, associé au Labex « Store-Ex »
Industriels : Blue Solutions
Autres acteurs dans le monde : SEEO, DBM Energy
Contact : [email protected] ; [email protected]
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Fabrication de la batterie lithium métal polymèreArticle inclus dans l'offre
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4. Électrolytes polymères secs à base de copolymère à blocs
Les électrolytes solides copolymères à blocs comportent un bloc A, permettant d'assurer la conduction des ions, et un bloc B qui apporte la tenue mécanique du matériau de par sa valeur de T g élevée. Le choix du bloc conducteur s'est essentiellement porté sur le POE, ce dernier constitue, soit le squelette principal linéaire, soit les greffons pendants du bloc A. Les principales architectures des copolymères à blocs à base de POE, présentées dans la figure 1, correspondent soit à des diblocs AB ou à des triblocs BAB.
Dû à l'incompatibilité chimique entre les blocs, un phénomène de séparation de phase est observé, mais l'existence de liens covalents entre les blocs restreint la taille des domaines à l'échelle des blocs (~ 10 à 100 nm). Ce phénomène est appelé « micro-séparation de phase », même si la taille des domaines observés est de l'ordre du nanomètre. Ces systèmes sont donc macroscopiquement homogènes, mais hétérogènes à l'échelle microscopique. Lors de la micro-séparation de phase, il y a une organisation des nanodomaines en structures régulières et périodiques. Dans le cas d'un copolymère dibloc AB, la morphologie dépend de :
-
la masse molaire globale du copolymère ;
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la composition du copolymère, caractérisée par la fraction volumique φ A du bloc A ;
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la nature chimique de chacun des blocs A et B qui définit leur miscibilité relative et caractérisée par le paramètre d'interaction de Flory-Huggins χ AB (cf. [AF 6 045], § 2.2).
Les copolymères diblocs AB sont susceptibles de s'organiser selon quatre morphologies : sphérique, cylindrique, gyroïde (bi-continue) et lamellaire (figure 2).
La structure lamellaire est thermodynamiquement stable pour des diblocs quasi symétriques. Dans...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ARMAND (M.), CHABAGNO (J.M.), DUCLOT (M.J.) - * - In Fast ion transport in solids electrodes and electrolytes, (V.P.), MUNDY (J.-N.) et SHENOY (G.K.), Ed., North-Holland, Amsterdam, p. 131-136 (1979).
-
(2) - WONG (S.), ZAX (D.B.) - * - Electrochimica Acta, 42, p. 3513-3518 (1997).
-
(3) - CROCE (F.), APPETECHI (G.B.), PERSI (L.), SCROSATI (B.) - * - Nature, 394, p. 456-458 (1998).
-
(4) - KUMAR (B.), SCANLON (L.G.) - * - Solid State Ionics, 124, p. 239-254 (1999).
-
(5) - CROCE (F.), CURINI (R.), MARTINELLI (A.), PERSI (L.), RONCI (F.), SCROSATI (B.), CAMINITI (R.) - * - The Journal of Physical Chemistry B, 103, p. 10632-10638 (1999).
-
(6) - LIU (C.), IMANISHI (N.), ZHANG (T.), HIRANO (A.), TAKEDA (Y.), YAMAMOTO (O.), YANG (J.) - * - Journal of Power...
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