De nouveaux matériaux pour des batteries longue durée

Une technologie efficace de stockage de l'énergie reste le maillon manquant pour les sources d'énergie intermittentes. Toutefois, au sein de CONFIES (New concepts in ceramic conducting oxides for improved energy storage devices), les chercheurs ont cherché au-delà des matériaux classiques des batteries rechargeables capables d'assurer une meilleure densité d'énergie.

Permettant un large éventail de stoéchiométries et de structures de cristal, les matériaux céramiques possèdent des propriétés électromécaniques hautement souhaitables pour des batteries rechargeables comme lithium-ion ou lithium-air. Les chercheurs ont développé de nouveaux oxydes céramiques en utilisant une nouvelle branche de la science des matériaux, la chimie douce. Ils ont préparé différentes familles de conducteurs de lithium telles que des structures pérovskites, des grenats et des matériaux à base de pyrochlore.

Les mesures de diffraction des rayons X ont permis aux chercheurs d'optimiser les conditions de synthèse pour obtenir des phases de grande pureté avec la structure de cristal souhaitée. En outre, ils ont utilisé la spectrométrie des émissions optiques de plasma couplées de manière inductive pour étudier leur composition chimique. L'analyse de la microstructure d'échantillon a été fournie par la microscopie électronique à balayage. La forme de grain et les limites ont été révélées par attaque thermique. D'autres tâches comprenaient des mesures de spectroscopie d'impédance électrochimique.

Sauf pour les batteries commerciales, les résultats du projet présentent d'importantes implications pour les systèmes d'électrolyse haute température capables de stocker de l'énergie comme de l'hydrogène. Les résultats de CONFIES ont été diffusés dans 6 articles, lors de 20 conférences et 5 séminaires et ateliers.