Représentation schématique d’une batterie Li-ion et ses principaux matériaux électrochimiques

Représentation schématique d’une batterie Li-ion et ses principaux matériaux électrochimiques

Crédits : Encyclopædia Universalis France

La technologie Li-ion regroupe différents types de matériaux actifs pour les électrodes positive et négative. Ces matériaux dits d'intercalation – sauf pour l'alliage LixSiy – permettent tous l'insertion et la « désinsertion » des ions lithium. Les différentes associations possibles permettent d'agir sur les performances des batteries. Ainsi, les chimies LixC6 (graphite)/NMC ou LixC6/NCA permettent d'atteindre des densités d'énergie (correspondant à la quantité d'énergie stockée par unité de masse ou de volume) les plus élevées. Cela est encore plus vrai lorsque l'électrode négative de graphite contient quelques pourcents de silicium (Si). Les électrodes positives de type LiFePO4 fonctionnent à une tension plus faible et leur densité d'énergie est donc moindre ; elles sont réservées à des applications de puissance. L'électrode négative Li4Ti5O12 est une électrode de puissance. Son potentiel élevé (1,5 V par rapport au lithium) permet des vitesses de recharge également élevées en association avec des électrodes positives de type NMC ou NCA, fonctionnant à 2,7 V (4,2 V – 1,5 V).