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Matériaux pour batteries

Une collection de flacons Sigma-Aldrich caractéristiques à l'intérieur de la coupe transversale d'une batterie.

Grâce à leur pureté et leur uniformité inégalées, nos matériaux pour batteries offrent des performances excellentes et fiables qui aident nos clients à obtenir des données reproductibles, même lors d'expériences cycliques de longue durée. Notre large gamme de matériaux pour batteries répond à tous vos besoins en matière de recherche, de l'échelle du laboratoire à l'échelle pilote, voire à la fabrication.


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Une bouteille représentée comme faisant partie d'un circuit de batterie avec une goutte de liquide salin lithium-ion et un éclair à l'intérieur.

Matériaux pour batteries électrolytiques

Un électrolyte est une substance qui conduit l'électricité lorsqu'elle est dissoute dans un solvant et qui est essentielle au bon fonctionnement d'une batterie. Pour les batteries lithium-ion, l'électrolyte est généralement composé d'un sel de lithium, tel que l'hexafluorophosphate de lithium, dissous dans un mélange de solvants organiques, tels que le carbonate d'éthylène et le carbonate de diéthyle.

Nos électrolytes de qualité batterie offrent les performances les plus constantes et les plus fiables en limitant strictement les traces d'eau et les impuretés acides. Nous comprenons que les clients ont des besoins différents en matière de formulation d'électrolytes. C'est pourquoi nous proposons à la fois des électrolytes préformulés prêts à l'emploi et tous les matériaux électrolytiques de qualité batterie, tels que les solvants, les sels électrolytiques et les additifs, dont les clients ont besoin pour formuler leurs propres électrolytes en interne. Cette flexibilité et cette personnalisation garantissent à nos clients des solutions parfaitement adaptées à leurs besoins, qu'ils travaillent sur des tests de piles boutons ou sur le prototypage de piles souples.

Illustration de la composition structurelle moléculaire des matériaux cathodiques : CAM, liant polymère et additif conducteur.

Matériaux pour batteries cathodiques

Dans une batterie lithium-ion, la cathode est l'électrode qui acquiert des électrons provenant du circuit externe et joue un rôle essentiel dans le maintien de l'équilibre de charge en intercalant simultanément des ions lithium. En général, la cathode se compose d'un matériau actif cathodique (CAM, ~90 %), d'un liant polymère (~5 %) et d'un additif conducteur (~5 %). Ces matériaux sont mélangés pour former une pâte, qui est ensuite coulée sur un collecteur de courant en feuille d'aluminium pour créer la cathode.

Le choix du CAM est un facteur clé qui détermine la densité énergétique de la batterie lithium-ion par le biais de la tension et de la capacité de la cellule. Nos CAM de haute qualité comprennent des matériaux populaires tels que l'oxyde de cobalt et de lithium (LiCoO2), l'oxyde de manganèse et de lithium (LiMn2O4), le phosphate de fer et de lithium (LiFePO4 ou LFP) et l'oxyde de nickel, de manganèse et de cobalt et de lithium (LiNiMnCoO2 ou NMC), chacun offrant des avantages et des inconvénients en termes de densité énergétique, de stabilité thermique et de rentabilité. Nous proposons également des boues prêtes à couler et des feuilles d'électrodes prêtes à l'emploi pour nos clients qui souhaitent éviter le temps et le travail nécessaires au traitement des cathodes et accélérer leurs recherches.

Illustrations de batteries contenant un bloc périodique de lithium.

Matériaux d'anode pour batteries

Dans une batterie lithium-ion, l'anode est l'électrode « négative » ou « réductrice » qui fournit une source d'électrons. Classiquement, les matériaux d'anode sont constitués de graphite, de matériaux à base de carbone ou d'oxydes métalliques, appelés anodes de type intercalaire. Les anodes de conversion de nouvelle génération, telles que le silicium et le lithium métallique, gagnent en popularité en raison de leur densité énergétique plus élevée.

Nous proposons une gamme de matériaux d'anode de haute qualité, notamment du graphite naturel et artificiel, des matériaux d'anode en silicium tels que des nanoparticules et des composites silicium-carbone, du titanate de lithium (LTO) et du lithium métallique. Nous proposons également des matériaux d'anode avec des revêtements en carbone et en LATP afin d'adapter les performances aux besoins des clients, ainsi que des boues prêtes à couler et des feuilles d'électrodes prêtes à l'emploi.

Illustration stylisée d'une batterie contenant des atomes de lithium-ion compactés.

Matériaux pour batteries à semi-conducteurs

Les batteries à l'état solide utilisent un électrolyte solide pour remplacer l'électrolyte liquide utilisé dans les batteries lithium-ion actuelles. Elles constituent l'une des technologies de batterie de nouvelle génération les plus prometteuses pour améliorer la sécurité et la densité énergétique. Les électrolytes solides peuvent être fabriqués à partir de divers matériaux, tels que la céramique, les polymères et le verre, chacun offrant des avantages et des propriétés uniques. Nos matériaux électrolytiques à l'état solide de haute qualité sont disponibles dans une variété de compositions, notamment les sulfures, les oxydes et les halogénures. Les matériaux sont soigneusement synthétisés avec une taille de particules, une cristallinité et une pureté contrôlées afin d'offrir des performances fiables et reproductibles dans les cellules électrochimiques.

Illustration d'une batterie contenant un bloc du tableau périodique du sodium.

Matériaux pour batteries sodium-ion

Les batteries sodium-ion constituent une alternative émergente aux batteries lithium-ion qui offrent des avantages significatifs tels que des coûts de matériaux réduits, une sécurité améliorée et des ressources abondantes. Les batteries sodium-ion utilisent des ions sodium à la place des ions lithium pour stocker et transférer les charges électriques.

Nous proposons une gamme de matériaux de haute qualité pour batteries sodium-ion. Nos matériaux sodium-ion comprennent des électrolytes, des matériaux actifs cathodiques et anodiques, des précurseurs et des feuilles d'électrodes, tous conçus pour offrir une densité énergétique élevée, une longue durée de vie et des performances constantes et reproductibles.

Représentation de flacons Sigma-Aldrich, d'ampoules et d'une batterie stylisée.

Précurseurs de qualité batterie

Les précurseurs sont les composés utilisés pour fabriquer les matériaux actifs des cathodes ou des anodes. Nous proposons une gamme de précurseurs salins de haute qualité pour la synthèse de matériaux pour batteries, notamment des sels de lithium de qualité batterie tels que l'hydroxyde de lithium et le carbonate de lithium, ainsi que des sels de métaux de transition de haute pureté tels que les sels de cobalt, de manganèse, de nickel, d'aluminium et de fer. Qu'il s'agisse de précurseurs pour les réactions à l'état solide, la coprécipitation ou le traitement chimique humide, nous disposons de précurseurs de haute pureté pour aider nos clients à synthétiser des matériaux de batterie hautement performants de manière fiable et reproductible.

Notre équipe d'experts est toujours disponible pour vous aider à vous y retrouver dans la vaste gamme de matériaux pour batteries et à développer les meilleures solutions qui maximisent les performances de vos batteries. Découvrez ces matériaux et d'autres matériaux pour batteries, y compris nos produits de qualité batterie et nos produits alternatifs plus écologiques. Découvrez nos matériaux en feuille d'aluminium, de cuivre et de nickel pour batteries, nos liants à haute viscosité pour anodes et cathodes, et nos nanomatériaux de carbone pour tous vos besoins commerciaux et de recherche.


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