Des chercheurs japonais associent un électrolyte organique et un électrolyte aqueux pour former un accumulateur Lithium-air

                 Les systèmes électrochimiques fonctionnant avec une électrode métallique et l’oxygène de l’air sont bien connus. Parmi les exemples les plus élaborés citons les systèmes air-zinc qui utilisent des solutions alcalines comme électrolyte dans lesquelles les produits de la réaction de décharge que sont les zincates Zn(OH)42- et l’ion hydroxyle, sont solubles. Dans le cadre des systèmes Li-Air  qui fonctionnent en milieu organique la réaction est rapidement stoppée par l’insolubilité des oxydes de lithium. Les chercheurs de l’AIST japonais (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology), organisme qui travaille en relation avec les grandes industries japonaises et forme les futurs cadres de ces industries, ont repris le sujet. L’AIST est une sorte CNRS qui travaillerait en relation avec les industries sur des objectifs très concrets et dont les Attachés quitteraient le CNRS pour suivre et développer leur Projet dans l’Industrie, pour devenir ensuite les dirigeants de ces Groupes. La fin du pantouflage des énarques incompétents, anciens chefs de cabinets ministériels, et du statut de Chercheur à Vie! Totalement ICONOCLASTE! Impensable chez nous! La CGT et le MEDEF voteraient contre.

                  Ils semblent avoir réussi à coupler deux demi-cellules l’une en solvant organique dans laquelle se décharge le Lithium et l’autre en milieu aqueux à base de lithine (LiOH) dans laquelle fonctionne une électrode à oxygène (FIG.), grâce à une séparation permsélective aux ions Li+ constituée d’un oxyde solide le LISICON qui est un oxyde de Lithium, de Zn et de Germanium proche de la composition Li2ZnGeO4

Lithium-air process

                  Pour qu’un tel système arrive à fonctionner dans une configuration batterie, dans des conditions réelles d’application, il est nécessaire que l’électrolyte solide, d’une épaisseur la plus faible possible, présente durablement une parfaite sélectivité aux ions Li+ et ne laisse passer aucun anion ou molécule d’eau lors de la charge.

                   Dans une configuration pile au Lithium mécaniquement rechargeable, il serait nécessaire de vidanger la solution concentrée de lithine et de la remplacer par une nouvelle plus diluée et de changer la cassette de lithium métallique. Une activité industrielle en parallèle serait chargée de convertir à grand frais la lithine en lithium métallique (FIG.II).

Lithium-air-pile

LIRE un papier de l’AIST sur le sujet.

Le 28 Juillet 2009.

Commentaires

2 réponses à “Des chercheurs japonais associent un électrolyte organique et un électrolyte aqueux pour former un accumulateur Lithium-air”

  1. Avatar de Liion
    Liion

    Un système Li-air rechargeable pourrait apporter une densité d’énergie inconnue au monde actuel des batteries, mais j’ai des doutes sur la négative en lithium métallique…Les chercheurs se cassent les dents dessus depuis 20 ans !

  2. Avatar de ray
    ray

    Effectivement pour une pile mécaniquement rechargeable le Li métal pourrait convenir mais pour un accumulateur il est nécessaire d’avoir une matrice en carbone ou en silicium ou en tout autre matériau dans lequel le Lithium peut s’insérer. En effet le problème est posé par la formation de dendrites de Lithium qui croissent lors de la charge en raison d’une raréfaction d’ions dans la couche de diffusion. Pour éviter leur formation il faut alors augmenter les vitesses de diffusion en augmentant les températures…ce qui n’est pas bon pour la durée de vie de l’ensemble et qui pose des contraintes inacceptables pour un véhicule électrique lambda. Dans le cas exposé ici je ne connais pas les propriétés du LISICON qui peut éventuellement constituer un puissant écran anti dendrite.

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