
Avec l’évolution des batteries au lithium à l’état solide, de l’idée au produit réel, la technologie a également mûri progressivement. Cependant, il reste encore un long chemin à parcourir avant d’atteindre une commercialisation à grande échelle. La principale distinction des batteries à l’état solide est l’utilisation d’électrolytes à l’état solide, contrairement aux électrolytes liquides des batteries lithium-ion conventionnelles.
Idéalement, les électrolytes à l’état solide doivent présenter à la fois une conductivité ionique élevée et une faible conductivité électronique. En général, ils peuvent être classés en électrolytes inorganiques, polymères et composites à l’état solide.
Les électrolytes inorganiques à l’état solide sont des électrolytes à l’état solide typiques, exempts de composants liquides et présentant une excellente stabilité thermique, ce qui résout fondamentalement les problèmes de sécurité. Ils possèdent une bonne aptitude au traitement et peuvent être produits à une épaisseur nanométrique, couramment utilisée dans les batteries à couche mince. Structurellement, ils comprennent les structures en pérovskite NASICON, LISICON et ABO3.
Les électrolytes à l’état solide présentent des propriétés telles qu’une conductivité ionique élevée, une large fenêtre de stabilité électrochimique, une facilité de formation de film et un vaste potentiel d’application. Cependant, les oxydes ont une plus grande stabilité mais une conductivité plus faible, tandis que les sulfures montrent la tendance opposée, nécessitant une amélioration.

Les électrolytes polymères solides composés de sels de lithium et de polymères peuvent être classés en systèmes entièrement solides et en gels. Les batteries au lithium polymère dont il est question aujourd’hui adoptent des électrolytes polymères en gel pour leur densité d’énergie élevée et leur sécurité. Mais la conductivité à température ambiante est généralement faible en raison des matrices polymères.
Les électrolytes composites inorganiques-organiques à l’état solide font référence aux électrolytes formés en incorporant des charges inorganiques dans des électrolytes polymères. Une quantité appropriée de charges actives peut améliorer considérablement la conductivité ionique.
Les recherches actuelles se concentrent sur le développement d’électrolytes inorganiques et composites à l’état solide avec une excellente conductivité. Les experts de l’industrie prédisent que les batteries à l’état solide atteindront une commercialisation à grande échelle après avoir surmonté des défis tels que la stabilité interfaciale. Nous attendons avec impatience que les électrolytes à l’état solide ouvrent un nouveau chapitre dans l’ère des véhicules électriques.