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Des batteries souples efficaces

Mathieu Brisou
Des batteries souples efficaces

© Min Koo

En mettant au point un procédé de fabrication novateur, une équipe du KAIST vise à la création d’une nouvelle génération de produits électroniques souples.

Pilotée par le professeur Min Koo, une équipe du Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) de Daejeon, en Corée du sud a mis au point une batterie souple grâce à un nouveau procédé de fabrication. Cette recherche fait l’objet d’une publication dans la revue Nano Letters.

De type Lithium Ion, cette batterie comporte un film polymère. Une technique spécifique a été développée pour déposer les électrodes sur ce dernier. D’ordinaire, le lithium se dépose à une température de 700 degrés Celsius: le support en polymère serait détruit. Les chercheurs du KAIST ont mis au point une technique dite Universal Transfer Method qui présente l’avantage d’autoriser l’utilisation de toutes sortes de matériaux conducteurs en vue de réaliser des électrodes.

Les électrodes sont déposées sur un substrat de mica comme pour la fabrication d’une batterie non souple. Ensuite, le substrat est pelé couche par couche à l’aide d’une bande adhésive de manière à l’affiner au maximum. Après 10 minutes de ce traitement, le substrat peut être ôté sans abimer les électrodes. Elles sont ensuite déposées sur une feuille de polymère et une seconde feuille vient sceller le tout afin de finaliser la batterie souple.

L’équipe utilise du lithium traditionnel pour l’anode. Du dioxyde de cobalt et de lithium (LiCoO2) a été sélectionné pour la cathode en raison de ses performances. Afin de mettre en avant la pertinence du procédé, une batterie de ce type a été intégrée dans un écran souple.

En condition de test, les chercheurs ont obtenu une tension de 4,2 volts et une capacité de charge de 106 micro Ah par cm2, soit une densité record pour une batterie souple. Si l’on constate une légère baisse de performances après une centaine de cycles de charges et décharges, cette batterie maintient entre 88,2 et 98,4% de sa capacité de stockage en fonction des déformations subies.
L’équipe du KAIST veut désormais augmenter la densité énergétique du dispositif et améliorer le procédé en faisant appel à un faisceau laser pour la phase de pelage du substrat de mica. L’Universal Transfer Method pourrait ainsi être exploité en vue de réaliser des produits souples variés.


Mathieu Brisou

La publication dans Nano Letters

Le site du KAIST

 

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