Hervé Henry
Les batteries aluminium-ion sont considérées comme une choice prometteuse aux batteries conventionnelles qui utilisent des matières premières rares et difficiles à recycler comme le lithium. En effet, l’aluminium est l’un des éléments les furthermore courants de la croûte terrestre, il est furthermore facile à recycler et est également as well as sûr et moins cher que le lithium. Cependant, le développement de telles batteries aluminium-ion en est encore à ses balbutiements, motor vehicle les matériaux d’électrode appropriés qui offrent une capacité de stockage suffisante font encore défaut. Une équipe de recherche dirigée par Gauthier Studer et dirigée par le Prof. Dr. Birgit Esser de l’Université d’Ulm et le Prof. Dr. Ingo Krossing ainsi que le Prof. Dr. Anna Fischer de l’Université de Fribourg a maintenant développé un matériau d’électrode beneficial composé d’un polymère redox organique à foundation de phénothiazine. Dans l’expérience, les batteries en aluminium avec ce matériau d’électrode ont stocké une capacité jusque-là non atteinte de 167 milliampères heures par gramme (mAh/g). Le polymère redox organique dépasse ainsi la capacité du graphite, qui a été principalement utilisé comme matériau d’électrode dans les batteries à ce jour. Les résultats ont été publiés dans la revue Electrical power & Environmental Science.
Le matériau de l’électrode insère des anions d’aluminium complexes
Les chercheurs ont utilisé le chlorure d’éthylméthylimidazolium liquide ionique comme électrolyte avec du chlorure d’aluminium ajouté. “L’étude des batteries en aluminium est un domaine de recherche passionnant avec un grand potentiel pour les futurs systèmes de stockage d’énergie”, déclare Gauthier Studer. “Notre objectif est de développer de nouveaux matériaux organiques actifs redox qui présentent des performances élevées et des propriétés réversibles. En étudiant les propriétés redox de la poly(3-vinyl-N-méthylphénothiazine) dans un liquide ionique à base de chloroaluminate, nous avons fait une percée significative en démontrant pour la première fois un processus redox réversible à deux électrons pour un matériau d’électrode à base de phénothiazine.”
Après 5 000 cycles de cost à 10 C, la batterie conserve 88 % de sa capacité
81 et 1,65 volts et fournit des capacités spécifiques allant jusqu’à 167 mAh/g. En revanche, la capacité de décharge du graphite comme matériau d’électrode dans les batteries en aluminium est de 120 mAh/g. Après 5 000 cycles de charge, la batterie présentée par l’équipe de recherche a encore 88 % de sa capacité à 10 C, c’est-à-dire à un taux de demand et de décharge de 6 minutes. À un taux C inférieur, c’est-à-dire un temps de charge et de décharge additionally lengthy, la batterie revient inchangée à ses capacités d’origine.
“Avec sa rigidity de décharge élevée et sa capacité spécifique, ainsi que son excellente rétention de capacité à des taux de C rapides, le matériau d’électrode représente une avancée majeure dans le développement de batteries en aluminium rechargeables et donc de methods de stockage d’énergie avancées et abordables”, déclare Birgit Esser..
