La montée en puissance de l’utilisation des énergies renouvelables et l’essor de l’industrie des véhicules électriques ont suscité une demande de batteries à état solide haute performance.
Les batteries à état solide offrent une multitude d’avantages par rapport aux batteries traditionnelles à électrolyte liquide, notamment une densité énergétique améliorée, des mesures de sécurité renforcées, une durée de vie prolongée et un fonctionnement stable sur une plage de températures variées. Malgré ces avantages, des défis tels que la faible conductivité ionique et la résistance interfaciale élevée entravent leur utilisation généralisée.
Les efforts de recherche se sont principalement concentrés sur les électrolytes solides inorganiques et organiques, chacun présentant des avantages et des limitations uniques. Alors que les électrolytes inorganiques offrent une durée de vie prolongée et des performances accrues, ils nécessitent un frittage à haute température et sont sujets à des problèmes de stabilité. En revanche, les électrolytes organiques permettent le transport des anions et d’autres particules, bien qu’ils conduisent à des réactions secondaires indésirables affectant l’efficacité de la batterie.
Les avancées innovantes en matière d’informatique des matériaux ont ouvert la voie à des découvertes révolutionnaires dans la technologie des batteries. En explorant les cristaux plastiques ioniques organiques (OIPCs), les chercheurs ont découvert des matériaux dotés d’une conductivité ionique exceptionnelle, d’une stabilité et d’une inflammabilité réduites, idéales pour les applications d’électrolytes solides.
Le Prof. Masahiro Yoshizawa-Fujita et son équipe de recherche de l’Université Sophia ont utilisé l’informatique des matériaux pour identifier des OIPCs hautement conducteurs, ce qui a conduit à la synthèse de nouveaux composés dotés d’une conductivité ionique supérieure. Ces avancées améliorent non seulement la sécurité des batteries en éliminant les préoccupations de fuite de liquide, mais augmentent également la densité énergétique, conduisant à des appareils alimentés par batterie plus légers et compacts, et renforçant la transition vers les véhicules électriques dans le monde entier.
Révolutionner la technologie des batteries avec des matériaux avancés : Révéler les principaux insights