Une nouvelle étude menée par des scientifiques de l'Université de Californie à Berkeley a montré que des défauts ponctuels dans les cristaux cathodiques peuvent accélérer l'absorption des ions lithium. Cette découverte pourrait conduire au développement de nouvelles batteries lithium-ion améliorées.

Les batteries lithium-ion sont utilisées dans une grande variété d’appareils électroniques, des ordinateurs portables aux smartphones en passant par les voitures électriques. Ils fonctionnent en stockant les ions lithium dans un matériau cathodique, qui est généralement un oxyde métallique. Lorsque la batterie est déchargée, les ions lithium se déplacent de la cathode vers l’anode, où ils se combinent avec des électrons pour produire de l’électricité.

La vitesse à laquelle les ions lithium peuvent se déplacer à travers le matériau cathodique est un facteur clé pour déterminer les performances d'une batterie lithium-ion. Des défauts ponctuels dans le cristal cathodique peuvent créer des voies permettant aux ions lithium de se déplacer plus rapidement, ce qui peut améliorer la densité de puissance et la capacité de la batterie.

Dans leur étude, les scientifiques de Berkeley ont utilisé une combinaison de techniques expérimentales et informatiques pour étudier les effets des défauts ponctuels sur le transport des ions lithium dans les cristaux cathodiques. Ils ont découvert que certains types de défauts ponctuels, tels que les lacunes en oxygène, peuvent augmenter considérablement la mobilité des ions lithium.

Cette découverte pourrait conduire au développement de nouveaux matériaux cathodiques présentant une densité de puissance et une capacité plus élevées. Ces matériaux pourraient être utilisés dans les batteries lithium-ion de nouvelle génération pour les véhicules électriques et d’autres applications.

L'étude a été publiée dans la revue Nature Materials.

Source : Université de Californie, Berkeley