Source: BE Japon numéro 541 (4/06/2010) - Ambassade de France au Japon / ADIT

Un groupe de recherche composé de chercheurs du Nanostructures Research Laboratory du Japan Fine Ceramics Center (JFCC), de Toyota, de l'Université Todai et de l'Université du Tohoku a réussi pour la première fois au monde à observer directement des ions lithium dans une cathode de pile lithium-ion.

Ces dernières années, avec le développement des secteurs des énergies renouvelables, des réseaux électriques intelligents et de la voiture électrique, la problématique du stockage de l'énergie a pris une grande importance. Parmi les solutions actuellement proposées sur le marché, celle qui a le plus de succès est la batterie lithium-ion. Cette technologie est celle qui offre la meilleure densité énergétique, autrement dit qui permet de stocker un maximum d'énergie pour une masse de batterie donnée.

Il existe de nombreuses variantes à la technologie des batteries lithium-ion. Le principe de fonctionnement est le même et repose sur un échange d'ion lithium entre deux électrodes, dont la composition, qui varie suivant les constructeurs, influent sur les performances de la pile. Pouvoir observer au niveau atomique ce qui se passe dans une pile permettrait de mieux connaitre les réactions mises en jeu et notamment les mécanismes de dégradation des différents composants.

Dans cette optique, des chercheurs de l'Institut de Recherches Pluridisciplinaires en Science des Matériaux de l'Université du Tohoku avaient développé en 2009 une technique d'IRM qui permettait d'observer notamment la répartition des ions lithium dans une pile. En 2008, une équipe du JFCC, avait réussi à observer, en utilisant un microscope électronique à balayage par transmission, les sites d'une électrode en LiFePO4 dans lesquels sont localisés les ions lithium. Cette fois-ci, le groupe de recherche a pu, en utilisant le même microscope, observer l'ensemble des ions d'une électrode en LiCoO2, à savoir les ions cobalt, oxygène et lithium.