Pourquoi le lithium métal est utilisé dans les batteries?
1. Potentiel électrochimique élevé: Le lithium a le potentiel électrochimique le plus élevé parmi tous les métaux, ce qui signifie qu'il libère facilement des électrons et a une forte force motrice pour les réactions électrochimiques. Il en résulte une sortie haute tension pour la batterie.
2. Poids atomique faible: Le lithium est le métal le plus léger, ce qui lui donne une densité d'énergie élevée en poids. Cela signifie qu'une batterie utilisant du lithium peut stocker beaucoup d'énergie dans une taille compacte.
3. Capacité théorique élevée: Le lithium a une capacité théorique élevée, ce qui signifie qu'elle peut stocker une grande quantité de charge par unité de masse. Cela conduit à des batteries avec de longs temps d'exécution.
4. Bonne conductivité: Le lithium a une bonne conductivité électrique, permettant un débit électronique efficace dans la batterie.
Cependant, le lithium a également quelques inconvénients:
1. Réactivité: Le lithium est très réactif et peut réagir violemment avec de l'air et de l'eau. Cela nécessite des mesures spéciales de manipulation et de sécurité lors de la fabrication et du fonctionnement des batteries.
2. Formation de dendrite: Pendant la charge, les ions lithium peuvent former des dendrites (structures en forme d'aiguille) à la surface de l'anode. Ces dendrites peuvent provoquer des courts circuits, posant des risques de sécurité.
3. Durée de vie du cycle limité: En raison de la formation de dendrite et d'autres facteurs, les batteries au lithium métalliquent souvent une durée de vie de cycle limitée par rapport aux autres technologies de batterie.
Malgré ces inconvénients, les avantages de Lithium Metal en font un matériau prometteur pour les batteries de nouvelle génération, en particulier pour les applications exigeant une densité d'énergie élevée et un long temps d'exécution, tels que les véhicules électriques et le stockage de grille.
Types de batteries au lithium en métal:
* batteries primaires au lithium-métal: Ce sont des batteries non capricieuses avec une longue durée de conservation, couramment utilisées dans les montres et les calculatrices.
* batteries secondaires au lithium-métal: Ce sont des batteries rechargeables avec une densité d'énergie plus élevée que les batteries au lithium-ion conventionnelles. Ils sont toujours en cours de développement mais sont très prometteurs pour diverses applications.
Des recherches sont en cours pour surmonter les défis associés aux batteries au lithium métal et débloquer leur plein potentiel de futures solutions de stockage d'énergie.