Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Pour les applications nécessitant le stockage et la conversion de grandes quantités d'énergie telles que le véhicule électrique et les énergies intermittentes renouvelables, des batteries présentant à la fois une grande densité d'énergie (kWh/kg), un coût faible (euros/kWh), une grande sécurité et une longue durée de vie sont nécessaires. Parmi les différentes technologies en développement, les batteries « tout solide » lithium métal polymère sont particulièrement prometteuses. Les verrous de cette technologie portent sur l'utilisation du lithium métal à l'électrode négative et sur le développement d'un électrolyte polymère permettant un fonctionnement à température ambiante. Les différentes stratégies développées portant sur les électrolytes polymères secs, électrolytes plastifiés, électrolytes gélifiés, électrolytes caoutchouteux sont présentés dans cet article.
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For applications that require the storage and conversion of large quantities of energy such as electric vehicles and renewable intermittent energy systems, batteries combining high energy density (kWh/kg), low cost (euros/kWh), high reliability and long service life are necessary. Among various technologies under development, “all solid” lithium-metal-polymer batteries are particularly promising. The difficulties of this technology lie in the use of lithium metal at the negative electrode and the development of a polymer electrolyte allowing operation at room temperature. Different strategies developed based on dry polymer electrolytes, plasticized electrolytes, gelled electrolytes and rubber electrolytes are presented in this article.
Auteur(s)
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Renaud BOUCHET : Professeur Grenoble INP, CNRS, LEPMI – UMR 5279, Saint Martin d'Hères, France
-
Trang N.T. PHAN : Maître de conférences - Aix-Marseille Université, CNRS, ICR – UMR 7273 - Équipe CROPS, Marseille, France
INTRODUCTION
Domaine : Stockage et conversion de l'énergie
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Accumulateur/batteries
Domaines d'application : Véhicule électrique, énergie renouvelable
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : Tenerrdis, Capenergies, IAR
Centres de compétence : Réseau national sur le Stockage Électrochimique de l'Énergie, RS2E, associé au Labex « Store-Ex »
Industriels : Blue Solutions
Autres acteurs dans le monde : SEEO, DBM Energy
Contact : [email protected] ; [email protected]
L'expertise technique et scientifique de référence
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Qualités attendues d'un électrolyte polymère
En anglais
1. Contexte
Le développement des pays émergents, la croissance de la population et l'augmentation du commerce international entraînent une augmentation de la consommation d'énergie mondiale qui atteindra 20 ou 30 milliards de tonnes d'équivalent pétrole en 2050. Aujourd'hui, les combustibles fossiles représentent 80 % de notre production d'énergie primaire, parce qu'ils peuvent être facilement transportés et stockés. Cependant, ces sources d'énergie sont épuisables et non uniformément réparties entre les pays, ce qui peut entraîner de graves crises politiques au cours des prochaines décennies. Leur combustion génère pollution de l'air et gaz à effet de serre qui nuisent au climat : réchauffement climatique, pluies acides, brouillard photochimique sont quelques-unes des conséquences liées à l'utilisation massive de combustibles fossiles. Ces problèmes exigent le développement d'autres sources d'énergie. Les énergies renouvelables représentent une très bonne alternative parce qu'elles viennent de processus naturels qui se reconstituent en permanence. Néanmoins, la plupart de ces énergies telles que l'énergie éolienne ou l'énergie solaire sont intermittentes et fluctuent indépendamment de la consommation. En conséquence, l'utilisation d'énergies renouvelables nécessite le développement de capacités de stockage de forte énergie (de 10 kWh à 10 MWh). De plus, la pollution de l'air importante générée par les véhicules thermiques et la raréfaction des énergies fossiles conduisent les constructeurs automobiles à développer des véhicules électriques ou hybrides nécessitant également des systèmes de stockage d'énergie important (de 1 à 40 kWh). L'offre de véhicules électriques performants avec de l'électricité verte produite par des énergies renouvelables est l'une des étapes clés du développement durable.
Les performances des batteries lithium-ion classiques basées sur la technologie électrolyte liquide ont fait de grands progrès depuis le milieu des années 90 et atteignent aujourd'hui plus de 220 Wh/kg [D 3 354]. Cependant, celles-ci restent...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ARMAND (M.), CHABAGNO (J.M.), DUCLOT (M.J.) - * - In Fast ion transport in solids electrodes and electrolytes, (V.P.), MUNDY (J.-N.) et SHENOY (G.K.), Ed., North-Holland, Amsterdam, p. 131-136 (1979).
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(6) - LIU (C.), IMANISHI (N.), ZHANG (T.), HIRANO (A.), TAKEDA (Y.), YAMAMOTO (O.), YANG (J.) - * - Journal...
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