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Enjeux dans le recyclage des batteries lithium-ionArticle de référence | Réf : D3342 v2
Auteur(s) : Alain LEVASSEUR, Brigitte PECQUENARD, Philippe VINATIER, Raphaël SALOT, Frédéric LE CRAS, Michel MARTIN
Date de publication : 10 mai 2009
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1.1 Intérêt des systèmes électrochimiques au lithium
Parmi les très nombreux travaux de R qui sont actuellement menés sur les microbatteries, ceux portant sur les systèmes comportant une électrode négative en lithium métallique sont particulièrement prometteurs.
Trois raisons essentielles à cela :
le potentiel du couple Li+/Li est le plus faible de tous les couples oxydo-réducteurs ( E 0 = – 3 V/ENH) ; le lithium est en effet l'élément le plus réducteur. Il peut être associé à tout autre matériau mettant en jeu un couple rédox et capable d'insérer du lithium, qui constitue alors l'électrode positive. La différence de potentiel du générateur peut atteindre de 3 à 5 V selon le matériau choisi ; puissance et énergie sont alors tout à fait remarquables. En contrepartie, le potentiel très bas que possède le couple Li +/Li a pour corollaire une très grande réactivité chimique vis-à-vis de l'électrolyte avec lequel il est nécessairement en contact. Il est donc absolument nécessaire d'utiliser des électrolytes solides chimiquement et électrochimiquement très stables, et de disposer d'une encapsulation efficace pour protéger les matériaux actifs de la microbatterie ;
la capacité volumique théorique du lithium est très élevée (2,03 Ah/cm 3) ;
l'ion Li+, faiblement chargé, occupe par ailleurs un faible volume, ce qui lui permet, dans la plupart des cas, de diffuser rapidement dans un solide (électrolyte solide ou matériaux d'électrode) avec un minimum d'interaction « électrostatique » avec ce dernier.
D'autres matériaux d'électrode négative sont présentés dans le § 2.1.
Le lithium est suffisamment bon conducteur électronique pour ne pas nécessiter le dépôt d'un film métallique...
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CHIMIE VERTE
(1) - KIM (I.S.), VAUGHEY (J.T.) , AUCIELLO (O.) - * - J. Electrochem. Soc., 155, p. A448-A451 (2008).
(2) - KIM (J.B.), LEE (H.Y.) , LIM (S.H.), LEE (S.M.) - * - Electrochem. Comm., 5, p. 544-548 (2003).
(3) - NEUDECKER (B.J.), ZUHR (R.A.), BATES (J.B.) - * - J. Power Sources, 81-82, p. 27-32 (1999).
(4) - PHAN (V.P.), PECQUENARD (B.) , LE CRAS (F.), BOUILLON (P.), DELMAS (C.) - * - Abstract # 677, 214 th ECS meeting, Honolulu (2008).
(5) - NEUDECKER (B.J.), DUDNEY (N.J.), BATES (J.B.) - * - J. Electrochem. Soc., 147, p. 517-523 (2000).
(6) - VINATIER (P.), HAMON (Y.) - Applications of ion transport in disordered solids. - Dans « Charge transport in disordered solids with applications in electronics » , edited by BARANOVSKI (S.), Wiley & Sons Ltd. (2006).
Lithium Battery Discussion (LiBD) tous les 2 ans.
International Meeting on Lithium Batteries (IMLB)
Electrochemical Society 2 fois par ans, http://electrochem.org
HAUT DE PAGE
Demande de brevet US2007/0006807 Magnetic Mask Holder
Brevet US2005/0016458 Apparatus for producing thin-film electrolyte
HAUT DE PAGE3.1 Entreprises développant des microbatteries
• STMicroelectronics (Tours) http://www.st.com
Étranger :
• Oak Ridge Micro-Energy (Oak Ridge, Tennessee) http://www.oakridgemicro.com
• Excellatron (Atlanta, Georgia) http://www.excellatron.com
• Cymbet (Elk River, Minnesota) http://www.cymbet.com
• Infinite Power Solutions (Denver,...
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