Composite Silicium pour batterie lithium-ion

Les accumulateurs électrochimiques, et notamment lithium-ion (Li-ion), sont des vecteurs de stockage d’énergie très adaptés à la multiplication des applications portables et à la nécessité d’utiliser de nouvelles sources énergies renouvelables et donc intermittentes. Pour en augmenter la densité d’énergie, l’utilisation de (semi)métaux pouvant former des alliages avec le lithium est l’une des voies étudiées pour remplacer les matériaux d’insertion carbonés à l’électrode négative. Le silicium est l’élément le plus attrayant puisque capable de délivrer plus de 3500 mAh/g correspondant à la formation de l’alliage Li3.75Si mais sa mise en œuvre se heurte aux forts changements volumiques inhérents à la formation de ces alliages (≈250% pour Si  Li3.75Si) qui provoque une perte de percolation électrique et de cohésion de l’électrode. Parmi les diverses approches proposées pour limiter ces effets, la plus prometteuse combine l’optimisation de la mise en forme de l’électrode et la sélection de liants polymériques efficaces.