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Auteurs > E > El Marsi Hanane
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Synthèse d'électrolytes solides à base de sulfures pour la confection de batteries tout solide


Sciences des matériaux / 21-10-2025
El Marsi Hanane
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La transition vers les véhicules électriques et la demande croissante en dispositifs de stockage d’énergie imposent le développement de batteries à haute densité énergétique. Dans ce contexte, les batteries tout-solide offrent une alternative prometteuse aux systèmes à électrolyte liquide grâce à une sécurité accrue et à leur compatibilité avec une anode en lithium métallique. Parmi les électrolytes solides, les sulfures de type argyrodite Li6PS5Cl, se distinguent par leur excellente conductivité ionique. Cependant, la formation potentielle de dendrites de lithium à l’intérieur des électrolytes, ainsi que leur décomposition partielle sous forme de Li2S, LiCl et Li3P, constitue un défi majeur à résoudre pour envisager des applications industrielles. Pour y remédier, une nouvelle stratégie reposant sur l’incorporation d’azote dans le système argyrodite est proposée afin de former une interphase stable riche en Li3N. Plusieurs compositions chimiques ont été synthétisées par broyage mécanique suivi d’un recuit thermique. L’analyse de la pureté de phase révèle que la composition Li5,875PS4,875Cl0,75N0,125 conserve la structure argyrodite sans formation de phases secondaires. Les mesures d’impédance électrochimique montrent une conductivité ionique supérieure à 10-3 S.cm-1 à température ambiante, accompagnée d’une conductivité électronique très faible (1,5 × 10-9 S.cm-1). De plus, l’évaluation de la densité de courant critique confirme que cette composition permet une amélioration de 30 % par rapport à l’argyrodite Li6PS5Cl non modifiée.

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