Dernières avancées sur les Batteries Lithium métal tout solide

Le projet LIMASSE s’est fixé pour objectif de mettre au point et de développer des matériaux, revêtements et procédés afin de préparer des cellules tout solide NMC / Li métal d’une part et Soufre / Li métal d’autre part, en s’appuyant notamment sur des caractérisations avancées. Les dernières avancées du projet LIMASSE, avec un focus sur le développement des matériaux et revêtements, ont été présentées lors des PEPR Batteries Days les 14 et 15 janvier 2026.

Une partie des travaux se concentrent sur les cathodes, en particulier via la synthèse de particules monolithiques de NMC811 (Figure 1). Les travaux se poursuivent avec l’étude de différents revêtements compatibles avec les électrolytes soufrés. Pour la chimie Soufre / Li, l’utilisation d’un électrolyte Li4PS4I, présentant une meilleure stabilité vis-à-vis du lithium métal que le « classique » Li6PS5Cl (LPSCl), a permis l’augmentation du grammage de la cathode. Et si la capacité de rétention initiale reste limitée, ces résultats sont prometteurs. La suite de l’étude vise à continuer le travail sur la composition et la préparation de la cathode afin d’améliorer les interfaces Soufre/Carbone/Electrolyte.

Un autre aspect du projet LIMASSE est l’utilisation de polymères pour la préparation d’électrolytes hybrides ou d’électrolytes polymères. Dans le cas des électrolytes hybrides, il s’agit d’étudier la réactivité entre l’argyrodite Li6PS5Cl et le polymère PVDF-HFP. Il a été montré par RMN que les mélanges LPSCl / PVDF-HFP ne présentent pas de modification du signal du 31P jusqu’à 200°C alors qu’il est possible d’observer l’apparition de LiF à 200°C sur le signal 19F. Les cellules réalisées avec un séparateur en Li6PS5Cl contenant 10 m% de PVDF-HFP ne semblent pas présenter des performances électrochimiques dégradées. L’autre approche sur les polymères concerne la synthèse d’électrolytes polymères pour la chimie Lithium – Soufre. La stratégie est basée sur l’ajout d’un groupe anionique dans un polymère de type polyéthylène glycol afin de repousser les polysulfures qui se forment lors de la lithiation du soufre. Les premiers résultats montrent une amélioration du nombre de transport du lithium mais la conductivité ionique n’est pas meilleure que la référence.