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Une avancée vers des batteries organiques plus durables : une collaboration franco-allemande distinguée par ACS Publication

Une équipe d’enseignants-chercheurs français et allemands, issue de notre institut et de l’Université d’Ulm (Allemagne) vient de publier une étude innovante dans le domaine des batteries organiques. Leur article, qui a été sélectionné comme « ACS Editors’ Choice », propose une alternative prometteuse aux matériaux métalliques utilisés dans les batteries classiques.

Des batteries sans métaux : un enjeu écologique et économique

Aujourd’hui, la plupart des batteries utilisent des métaux, souvent rares et coûteux. Les chercheurs explorent une alternative : des matériaux organiques (à base d’hydrogène, de carbone, d’oxygène et d’azote), pour l’élaboration de batteries purement moléculaire, moins chères et plus respectueuses de l’environnement. Les enseignants-chercheurs se sont intéressés à une famille de molécules appelées «super-donneurs d’électrons» (SED). Ces molécules, capables de libérer facilement des électrons, ont été intégrées dans des polymères (des chaînes moléculaires) pour créer des électrodes négatives de telles batteries organiques.

Prochaines étapes

Si les polymères testés (PSBBI et X-PSBBI) ont montré une capacité à stocker et libérer de l’énergie de manière réversible, leur performance diminue après plusieurs cycles. Les chercheurs proposent une piste pour expliquer ce phénomène : la formation d’une espèce chimique réactive (un « dicarbène »), qui endommagerait le matériau. Ces résultats guideront les futures recherches pour concevoir des matériaux organiques plus stables et performants.

Une collaboration internationale

L’article, intitulé « Bi(benzimidazole)-Based Super Electron Donors as p-Type Organic Electrode Materials for Anionic Redox in Lithium-Ion Batteries », est le fruit d’une collaboration entre les groupes des Professeurs Birgit Esser (Institute of Organic Chemistry II and Advanced Materials, Ulm University, Allemagne) et Philippe Poizot (équipe ST2E).

L’article est disponible en accès libre pendant six mois : https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsapm.6c00515