Electrolytes polymères à conduction unipolaire secs ou gélifiés

Les électrolytes pour les batteries lithium, outre des performances élevées en termes de propriétés électrochimiques, thermomécaniques et chimiques, doivent présenter une mobilité importante des ions lithium. L’utilisation d’une électrode en lithium métal se heurte actuellement à la formation de dendrites de lithium, induisant rapidement des courts-circuits. La nucléation et la croissance de ces dendrites dépendent de la mobilité de l’anion et sont favorisées par un transport majoritairement anionique, ce qui est généralement obtenu pour les électrolytes polymères. De plus, l’établissement d’un gradient de concentration en sel aux interfaces induit une polarisation et donc réduit les performances de la cellule, particulièrement aux régimes élevés.
L’objectif de cette sous-thématique, constituant une vraie solution au problème posé, est d’immobiliser l’anion sur une chaîne polymère (ionomères) tout en gardant une bonne conductivité cationique. Nous avons développé des structures originales, tant par la chimie de l’anion que celle utilisée pour le choix des fonctions polymérisables, sur des squelettes solvatants de type POE (Polyoxyéthylène) ou de type aromatique. Ces ionomères ont été développés et étudiés, avec ou sans addition de solvant.