Batteries Li-ion : bases, progrès et défis

Résumé Les batteries Li-ion sont la source d'énergie de la révolution électronique numérique dans cette société mobile moderne, exclusivement utilisées dans les téléphones mobiles et les ordinateurs portables. Le succès des batteries Li-ion commerciales dans les années 1990 n'a pas été un accomplissement du jour au lendemain, mais le résultat de recherches intensives et de contributions de nombreux grands scientifiques et ingénieurs. De nombreux efforts ont été déployés pour améliorer encore les performances des batteries Li-ion, ce qui a permis de réaliser des progrès significatifs. Pour répondre à la demande croissante de stockage d'énergie, notamment en raison de la popularité croissante des véhicules électriques, des recherches intensifiées sont nécessaires pour développer des batteries Li-ion de nouvelle génération avec des performances considérablement améliorées, y compris une meilleure énergie spécifique et densité énergétique volumétrique, une cyclabilité, un taux de charge, une stabilité et une sécurité améliorées. Il existe encore des défis notables dans le développement des batteries Li-ion de nouvelle génération. De nouveaux concepts de batterie doivent être davantage développés pour aller au-delà des batteries Li-ion à l'avenir. Dans cet examen didactique, l'objectif est d'introduire les concepts de base, de mettre en évidence les progrès récents et de discuter des défis concernant les batteries Li-ion. Une brève discussion sur les batteries « au-delà des Li-ion » couramment étudiées est également fournie.