Les batteries à double ion (DIB) composées d'une anode et d'une cathode en graphite ont attiré une attention croissante en raison de leurs avantages en termes de respect de l'environnement, excellente stabilité cyclique et bonne sécurité.

Le titanate de lithium (LTO) est devenu un matériau d'anode prometteur en raison de sa bonne capacité de débit, cyclabilité, et fonction de sécurité.

Cependant, la capacité spécifique du titanate de lithium (LTO)-DIB est encore relativement faible ( <50 mAh g ^-1 ), qui est causé par la cinétique de réaction inadaptée entre la cathode en graphite et l'anode LTO pour la faible conductivité du LTO.

Des chercheurs des Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) de l'Académie chinoise des sciences ont préparé un composite LTO/carbone avec des nanofilms de carbone implantés in situ et une structure poreuse 3-D (LTO@3DC) par la combinaison d'un couplage de molécules organiques, lyophilisation, et pyrolyse.

L'étude a été publiée dans Revue de génie chimique .

Les nanofilms de carbone et la structure poreuse 3-D pourraient élever la conductivité électronique et la cinétique de diffusion des ions Li+, conduisant à une bonne stabilité de cyclisme et des performances de vitesse élevées.

Par ailleurs, les chercheurs ont construit la configuration DIB en combinant l'anode LTO@3DC à cinétique rapide et la cathode en graphite expansé (EG) respectueux de l'environnement (LTO@3DC-DIB). Il présentait des performances améliorées avec une capacité spécifique élevée de 110 mAh g ^-1 à 2 C (1C=100 mA g ^-1 ), bonne capacité de taux jusqu'à 10 C, et stabilité à long cycle avec une capacité de rétention d'environ 100 % après 700 cycles à 5 C.

Le LTO@3DC-DIB présentait une tension de décharge moyenne de 3 V, beaucoup plus élevé que la plupart des batteries pleines basées sur LTO, montrant un grand potentiel pour des applications de stockage d'énergie à haute sécurité et respectueuses de l'environnement.