Pour minimiser les implications écologiques associées à l’utilisation des batteries, nous devons choisir des chimies avec un minimum d’empreinte sur la nature. C’est ainsi que des efforts se déploient actuellement sur des électrolytes aqueux avec pour objectif d’agrandir la fenêtre électrochimique de l’eau qui est seulement de 1,23 V, et ce afin d’avoir une alternative moins coûteuse, plus sûre et non toxique aux électrolytes organiques. Ce désir fut réellement réalisé via l’utilisation d’électrolytes aqueux concentrés en sel (24 M Li-TFSI) et dénotés WiSE (Water in Salt Electrolyte), qui permettent de fonctionner à des potentiels supérieurs à 3 V.
Ce cours a tenté de mettre en perspective ces avancées sur ces nouveaux électrolytes (e.g. mélange dans lequel le soluté surpasse le solvant en termes de poids et volume). Une revue rapide de la littérature nous a montré que ce concept n’est pas nouveau puisque introduit par A. Angel en 1993 sous la notion de « Polymer in salt », avec par la suite l’observation d’effets bénéfiques en termes de meilleure stabilité cathodique et anodique d’électrolytes non aqueux à forte teneur en sels.
Par la suite, on s’est attaché à décrire la science sous-tendant ce phénomène, qui réside dans la modification de la couche interne d’Helmholtz tant en nature qu’en composition. Ainsi, lors de la réduction, les anions TFSI- migrent préférentiellement à l’interface où ils se décomposent, conduisant à la formation d’une couche de LiF insoluble, repoussant ainsi à un plus bas potentiel la réduction de l’eau.
