Entre batteries lithium-ion et supercondensateurs, où passe la frontière ?
 
Lundi 14/06/2010, 11h00
Bât. C5 P.421A, CEA-Grenoble

Les supercondensateurs sont réputés pour leur puissance et leur cyclabilité, les batteries au lithium pour leur capacité massique. La puissance est liée à la tension, à la conductivité des matériaux et à la surface des collecteurs, c'est à dire à la capacité chargée au cm2. Ces caractéristiques se rapprochent dans les deux technologies.

Un supercondensateur, avec 1F/cm2 chargerait 3,6 C/cm2 sous  3,6 volt.

Beaucoup de batteries au lithium sont chargées à 1 mAh/cm2, soit 3,6 C/cm2.

Les puissances accessibles sont du même ordre de grandeur.

La cyclabilité des supercondensateurs est liée au fait que les matériaux d'électrodes fonctionnent uniquement en surface. Beaucoup de nouveaux matériaux pour batteries lithium ion fonctionnent par intercalation d'ions dans des structures cristallines peu modifiées au cours de la charge et de la décharge. Ils sont susceptibles d'effectuer un grand nombre de cycles. C'est par exemple le cas de Li4Ti5O12 (masse négative) ou de LiFePO4 (masse positive). La cyclabilité est alors limitée par la dégradation de l'électrolyte ou la corrosion des collecteurs.

Les liquides ioniques offrent des perspectives intéressantes pour résoudre l'instabilité des électrolytes. Dans ces conditions, un système « Li4Ti5O12, sel de lithium solvaté, liquide ionique, charbon actif » est-il une batterie lithium -ion ou un supercondensateur ?

Contact : Said SADKI

 

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