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Un procédé montre le potentiel des MXenes pour les batteries à forte puissance

Xavier Boivinet
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Un procédé montre le potentiel des MXenes pour les batteries à forte puissance

Une équipe internationale incluant des chercheurs de l’Université Paul Sabatier de Toulouse et du réseau sur le stockage électrochimique de l’énergie (RS2E) a développé un procédé innovant pour fabriquer des matériaux MXenes utilisables dans les électrodes négatives de systèmes de stockage électrochimique. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Nature Materials le 13 avril dernier.

Découverts en 2011, les MXenes sont des matériaux en 2D synthétisés à partir de précurseurs dits « MAX ». M désigne un métal de transition (Titane, Indium,…), A un élément des colonnes 13 à 16 du tableau de Mendeleïev (Aluminium, Silicium,…), et X du Carbone ou de l’Azote. Les MXenes sont obtenus en éliminant les éléments A du précurseur MAX.

« En élargissant la gamme des précurseurs MAX utilisables tout en permettant de contrôler les fonctions de surface des matériaux MXenes synthétisés, notre méthode montre qu’ils ont le potentiel de changer la donne pour faire le pont entre supercondensateurs et batteries », affirme Patrice Simon, professeur à l’Université de Toulouse et auteur de l’étude.

Utilisation impossible dans les batteries jusqu'à présent

« Jusqu’à présent, nous ne savions pas utiliser les MXenes en milieu non-aqueux, indique M. Simon. Impossible, donc, de les utiliser avec des électrolytes de batteries au lithium. » La raison ? La nature de la surface des MXenes induite par leur procédé de synthèse.

Pour retirer l’élément A d’un précurseur MAX, celui-ci est généralement plongé dans une solution active d'ions fluorure - de l'acide fluorhydrique - qui dissout l'élément A. « Cela oxyde la surface du matériau qui[…]

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