Conducteurs ioniques au lithium issus du binaire thio-LISICON Li3PS4 – Li4SiS4
Financement : Stage de Master 2
Contacts : Pierre GIBOT (LRCS, UPJV), Mohamad KASSEM (LPCA, ULCO)
Sécurité, coût, énergie, puissance…quatre notions fondamentales qui guident la recherche mondiale dans le domaine du stockage électrochimique de l’énergie. Si la technologie lithium-ion qui alimente la plupart des dispositifs actuellement disponibles sur le marché (mobilité, communication, stockage stationnaire) est compétitive et performante, il n’en reste pas moins qu’elle ne peut totalement prévenir les risques de prise au feu. La raison : la composante liquide (volatile, inflammable) – appelée électrolyte – présente entre les deux électrodes du dispositif et assurant le transfert des ions lithium (Li+) entre elles. La technologie qui pourrait à l’avenir détrôner les systèmes actuels repose sur le concept du « tout-solide », où l’électrolyte liquide serait remplacé par un matériau solide, inorganique ou polymère.
Le présent projet mené entre les laboratoires LRCS (UPJV, Amiens) et LPCA (ULCO, Dunkerque) vise à préparer des électrolytes solides vitreux à partir d’éléments abondants et peu toxiques comme le phosphore (P), le soufre (S) et le silicium (Si). L’intérêt d’associer ces éléments chimiques et cette nature de matériau (verre) est d’être potentiellement à l’origine de matériaux très bons conducteurs d’ions Li+, tout en présentant de bonnes propriétés mécaniques permettant d’optimiser les contacts électrode/électrolyte au sein de la batterie. La collaboration du LRCS et du LPCA permet de mettre en commun l’expertise électrochimique dédiée au stockage de l’énergie et le savoir-faire en termes de synthèse de verres.
