Densification des électrolytes, enjeu clé pour les batteries solides
Electrolyte densification: a key challenge for solid-state batteries
Sylvie Le Floch, Vittoria Pischedda et Clément Albin (équipe Energie), en collaboration avec des collègues de Grenoble et du synchrotron Soleil, ont publié un article intitulé "High pressure densification investigation of Li3PS4 and Li6PS5Cl solid electrolytes using combine X-ray diffraction, X-ray absorption, tomography and ionic measurement" dans la revue Advanced Functional Materials.
Sylvie Le Floch, Vittoria Pischedda et Clément Albin (team Energie), with colleagues from Grenoble and the synchrotron Soleil, published an article entitled "High pressure densification investigation of Li3PS4 and Li6PS5Cl solid electrolytes using combine X-ray diffraction, X-ray absorption, tomography and ionic measurement" in the journal Advanced Functional Materials.
Les batteries « tout solide » sont considérées comme la prochaine avancée majeure pour le stockage d'énergie, promettant une utilisation plus sûre et une plus grande capacité de stockage. Pourtant, cette technologie se heurte à des obstacles importants, notamment des fissures qui apparaissent dans l’électrolyte solide et limitent la durée de vie de la batterie. En menant, la première étude in situ et multi-échelle des mécanismes de densification de deux électrolytes solides à base de sulfure, les auteurs ont montré que le frittage sous pression permet une densification complète des électrolytes, essentielle pour garantir la stabilité mécanique des batteries tout solide. Cette étude montre également comment les modifications microstructurales et cristallographiques sous pression influencent la circulation des ions lithium.
Solid-state batteries are considered the next major breakthrough in energy storage, promising safer operation and greater storage capacity. However, this technology faces significant challenges, including the formation of cracks in the solid electrolyte, which limit the cycling life. By conducting the first in situ, multi-scale study of the densification mechanisms of two sulfide-based solid electrolytes, the authors demonstrated that high-pressure sintering enables complete densification of the electrolytes, which is essential for ensuring the mechanical stability of solid-state batteries. This study also shows how microstructural and crystallographic changes under pressure influence lithium-ion mobility.
