Le graphite est le matériau le plus couramment utilisé à ce jour pour l’électrode négative. Il doit représenter plus de 95% du marché. Parfois, on l’associe avec un peu de Silicium pour augmenter sa capacité spécifique mais on note des réels problèmes de vieillissement en cyclage quand on augmente le taux de Silicium.
Les électrodes sont élaborées en plusieurs étapes (figure 2). Les constituants sont dispersés dans un solvant organique, ou l’eau, pour former une encre qui est enduite sur un feuillard métallique qui servira de collecteur de courant – générale-ment du cuivre d’épaisseur 10 m pour l’électrode négative et
L’inconvénient est qu’elle est très difficile à maitriser puisqu’il y a une forte modification structurelle de l’électrode négative lors de la décharge (la matière est consommée) et puisqu’elle présente une très forte teneur en lithium. Le lithium est un matériau pyroforique lorsqu’il est sous forme métallique.
Le principe de fonctionnement d’une cellule lithium-ion (Li-ion) repose sur l’échange réversible d’ions lithium entre l’électrode positive et l’électrode négative lors des cycles de charge/décharge. Le matériau électroactif (ou actif, encore appelé matière active) est le constituant principal des électrodes.
Les vitesses de charge et décharge sont aussi influencées par le grammage des électrodes, car plus elles sont grammées et donc épaisses, plus les distances sur lesquelles sont trans-portées les charges sont longues. À porosité égale, doubler le grammage, et donc l’épaisseur d’une électrode, conduit à multiplier par 4 les durées de charge [2-4].
Pour éviter ces phénomènes, la charge des batteries lithium-ions est très souvent interdite sous 0°C et limitée en courant dans les températures faibles. Les débuts des travaux sur le LTO datent de 1993. Il a tout de même fallu attendre 2008 pour que Toshiba arrive à commercialiser un accumulateur utilisant cette technologie.
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