Le schéma de principe de la structure et des domaines d'application du PTB@GF-GPE Crédit :DU Aobing
Produits électroniques, les véhicules électriques et le stockage d'énergie à grande échelle étroitement liés à la vie humaine créent une demande toujours croissante de batteries rechargeables.
Batteries lithium-ion, qui sont actuellement largement utilisés, ne fonctionnent pas bien en termes de densité énergétique et de sécurité. Quant aux batteries rechargeables au magnésium (Mg) métal développées plus tard, le manque d'électrolytes de Mg capables de plaquer/décaper efficacement le Mg a entravé son développement pratique.
Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Cui Guanglei du Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) de l'Académie chinoise des sciences a exploité un nouvel électrolyte polymère gel de couplage rigide-fexible (PTB@GF-GPE) qui, associé à une amélioration globale significative performance. Il a été synthétisé via une réaction de réticulation in situ entre le borohydrure de magnésium et le polytétrahydrofurane à terminaison hydroxyle.
Au cours des dernières décennies, bien que des progrès aient été réalisés dans l'exploitation d'électrolytes liquides de Mg capables de déposer de manière réversible du Mg, les électrolytes liquides posent encore le problème d'être volatils et inflammables.
Par rapport aux électrolytes liquides, les électrolytes polymères présentent plusieurs avantages, comprenant :pas de court-circuit interne; pas de fuite d'électrolyte ; facilité de fabrication; et la flexibilité de la structure.
L'illustration schématique de la préparation in-situ du PTB@GF-GPE Crédit :DU Aobing
Cet électrolyte polymère en gel présente des performances réversibles de placage/décapage de Mg, conductivité élevée des ions Mg, et un nombre remarquable de transfert d'ions Mg. Les batteries Mg assemblées avec cet électrolyte polymère gel fonctionnent non seulement bien sur une large plage de températures (-20 à 60 °C), mais affichent également des améliorations sans précédent des problèmes de sécurité sans souffrir de défaillance de court-circuit interne, même après un test de coupe.
Cette approche de réticulation in situ vers l'exploitation de l'électrolyte Mg-polymère fournit une stratégie prometteuse pour réaliser une application à grande échelle des batteries Mg-métal.
