Des chercheurs de l'University of California San Diego ont utilisé un sel gemme désordonné comme nouveau matériau d'anode, capable de recharger en toute sécurité des batteries lithium-ion en quelques minutes. Ces batteries «peuvent faire cycler de manière réversible deux ions lithium à une tension moyenne d'environ 0,6 volt par rapport à une électrode de référence Li/Li, » a rapporté Electronics Weekly.

Le sel est le Li3V2O5  est un sel gemme désordonné qui augmente le potentiel par rapport au graphite. L'utilisation de contrôles de charge appropriés réduit la probabilité de placage de lithium métallique, « atténuant ainsi une préoccupation majeure de sécurité (courts-circuits liés à la croissance de dendrites de lithium), » a-t-on noté.

Ce sel gemme désordonné supporte plus de 1 000 cycles de charge-décharge avec une dégradation de capacité négligeable et délivre plus de 40 % de sa capacité en 20 secondes.

« Nous attribuons la faible tension et la grande capacité à haut régime du sel gemme désordonné Li3V2O5 à un mécanisme d'intercalation redistributive du lithium présentant de faibles barrières énergétiques, révélé par des calculs ab initio. Cette réaction d'intercalation à faible potentiel et à haut régime peut être utilisée pour identifier d'autres anodes en oxyde métallique pour des batteries lithium-ion à charge rapide et longue durée de vie, » ont déclaré les chercheurs à Electronics Weekly.

La batterie dure plus longtemps que le titanate de lithium et se charge plus rapidement et plus sûrement que l'alternative en graphite, avec au moins 71 % d'énergie en plus que le titanate de lithium.

 « La capacité et l'énergie seront un peu plus faibles que celles du graphite, mais elle est plus rapide, plus sûre et a une durée de vie plus longue, » disent les chercheurs, « elle a une tension bien plus basse et donc une densité d'énergie bien améliorée par rapport aux anodes actuelles de titanate de lithium à charge rapide commercialisées. Ainsi, avec ce matériau, nous pouvons fabriquer des batteries sûres, à charge rapide et à longue durée de vie, sans trop sacrifier la densité d'énergie. »