Batterie lithium-soufre à haute capacité

Les batteries lithium-ion ont une densité énergétique d'environ 250 Wh/kg, mais pour la combinaison lithium-soufre le chiffre correspondant est de 600 Wh/kg. Avec 2 fois plus d’énergie ce type de batterie serait idéal pour voitures. 

Cependant la faiblisse est le nombre de cycle de rechargement possible Un batterie perd toujours un peu de son capacité pour chaque recharge. La limite de vie est pour voitures électriques suivant fixé à 80% capacité restant. Si, 99,9% reste après chaque rechargement ce limite est attente après 223 cycles. Il n’est pas assez. Si le but est des rechargements journaliers pendant 5 ans il faut attendre 99,99%. Voilà un des nombreux problèmes à résoudre.

À Fraunhofer Institut IWS ils ont travaillé sur ce problème et tous les autres pendant 5 ans et maintenant ils sont proches à un produit commerçable. La batterie qu’ils ont mise au point peut durer jusqu'à 1400 rechargements.

Le point critique de la performance d'une batterie est l'interaction entre l'anode et la cathode. Dans leur conception le matériau élémentaire dans la cathode est soufre. L'avantage, comparé avec le cobalt actuellement utilisé, est que le souffre est disponible en quantités pratiquement illimitées. Cependant, le soufre interagit avec l'électrolyte liquide qui fait que la capacité de la batterie diminue vite. Pour contourner ce problème le souffre a été enfermé dans un couche de carbone poreux.  

L'anode n'est pas faite à partir du pur carbone habituel mais un composé de silicium-carbone. Il  est beaucoup plus stable parce qu’il change moins lors de chaque processus de recharge. Le lithium est disponible sous forme d’un sel dissous dans l'électrolyte.

La prochaine étape dans ce projet, appelé LiScell, est de développer le processus de fabrication et de concevoir l'électronique nécessaire pour le bon fonctionnement.