5a. Résumé
Afin d’augmenter considérablement l’énergie spécifique des batteries au lithium, l’utilisation d’anode en lithium métal est envisageable (3 860 mAh/g).
Par sa réactivité importante avec l’atmosphère de stockage des boîtes à gants, le lithium métal est recouvert d’une couche de passivation. Cependant, la nature chimique de cette couche de passivation est généralement ignorée.
Le lithium métal est considéré comme réactif vis-à-vis des électrolytes solides polymères (SPEs) communément utilisés dans les batteries lithium au "tout solide". La stabilité de la couche de passivation du lithium au contact des SPEs et de leurs additifs utilisés a été peu étudiée. Pourtant cela est bien inhérent aux phénomènes chimiques se produisant à l'interface anode-électrolyte.
Notre étude se concentre d’abord sur la caractérisation de la couche de passivation par photoélectrons X (XPS) du lithium métal après exposition à différents gaz. Ensuite, l’analyse Raman à l’interface lithium métal-SPE renseigne sur la réactivité préférentielle des phases de couche de passivation, envers un des composants du mélange d’électrolyte solide polymère POE:HNBR-LiTFSI. Enfin, la réactivité mentionnée est corrélée à la cinétique de transfert de charge à l’interface dans une batterie tout solide.
