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Des batteries lithium-ion plus performantes grâce à un nouveau matériau
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Le succès des voitures électriques passe par des innovations dans le domaine des composés constituant les batteries (électrode, anode et cathode). Les chercheurs traquent de nouveaux matériaux et alliages de plus en plus performants mais également moins chers, moins polluants et d'une grande fiabilité.
Dans cette perspective, des chercheurs de l’équipe « Design et étude de nouveaux matériaux à propriétés remarquables » de l’IMPMC, en collaboration avec le Laboratoire de Chimie et Réactivité du Solide (LRCS, Amiens) et l’EMAT (Anvers, Belgique), ont identifié une nouvelle famille de composés de formule analogue au fluorosulfate, en remplaçant l’anion F par un groupement hydroxyle OH.
Au grand étonnement de ces scientifiques, cette nouvelle classe de composés se caractérise par un arrangement des atomes totalement différent du fluorosulfate de fer. Cette structure atomique a pu être révélée en combinant des technologies de pointe : diffraction de rayons X couplées à des données de diffraction de neutrons (Institut Laue Langevin, Grenoble) pour localiser les atomes légers (Li, H).
Les atomes de métal sont entourés d’atomes d’oxygène en agencement octaédrique, qui forment des couches d’octaèdres liées par les arêtes et par les sommets. Ces couches sont ensuite empilées et les atomes de lithium s’insèrent entre elles. Un octaèdre est un polyèdre à huit faces.
Ces composés LiMSO OH, grâce à leur structure en lamelles, ont des propriétés spécifiques qui en font d'excellents matériaux de cathode. Ces matériaux pourraient en outre trouver d'autres applications dans de nombreux secteurs industriels grâce à leurs propriétés remarquables.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
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