Première configuration d'accumulateur au lithium (2V) proposée par S. Whittingham et brevetée en 1977 (Exxon) associant du lithium métallique et un matériau d’intercalation, d’abord le disulfure de tantale puis le disulfure de titane. Au sein de ce matériau lamellaire (structure en feuillet), les ions lithium peuvent être insérés (stockés) de façon réversible. Pendant le fonctionnement de la batterie (décharge), les ions lithium sont transportés au sein de l’électrolyte depuis l’électrode négative où ils sont produits par oxydation dissolutive du lithium métallique (avec éjection d’un électron e-), vers l’électrode positive dans laquelle ils peuvent s’insérer (par injection simultanée d’un e-). Les électrons circulent de l’anode vers la cathode par le circuit dit « extérieur », produisant un courant. Le développement de ces accumulateurs dits « Lithium-métal » a été mis entre parenthèse pendant quasiment 30 ans en raison de problèmes de sécurité (formation de dendrites). Ces accumulateurs sont à distinguer des accumulateurs « Lithium-ion » n’utilisant pas du lithium métallique comme électrode mais un matériau plus sûr dit « hôte » au sein duquel les ions lithium peuvent être insérés de façon réversible.
Illustration : © Johan Jarnestad, The Royal Swedish Academy of Sciences.
Animation: Ivan Lucas, Sorbonne Université

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