Un bref rappel historique a introduit les premières observations de conduction ionique dans les solides par Michaël Faraday en 1834 et a mentionné la théorie de dissociation électrolytique proposée en 1884. Les électrolytes liquides, qui sont des substances faisant apparaître des ions entourés d’une sphère de solvatation, ont été par la suite présentés tout en définissant certains des paramètres physico-chimiques clés qui les caractérisent.
C’est ainsi que la mobilité (μi) d’un ion, son nombre de transport (tli+) ont été définis tout autant que la constante diélectrique d’un solvant (ε) qui contrôle son pouvoir dissociant ainsi que sa viscosité (η). L’effet ambivalent de ces deux derniers paramètres sur la conductivité ionique d’un électrolyte (soluté + solvant) a été illustré et le phénomène néfaste d’agrégation d’ions sur la conductivité, décrit.
Fort de ces notions fondamentales pour l’établissement du cahier des charges d’un solvant et d’un soluté idéal, le cheminement intellectuel conduisant à la confection des électrolytes actuels utilisés dans les batteries à ions Li a été détaillé. L’électrolyte magique à ce jour, qui repose principalement sur l’utilisation d’un sel de Li (LiPF6), dont l’anion possède une charge délocalisée pour être moins réactif et est dissous dans un mélange de solvants aprotiques polaires tels des carbonates cycliques et acycliques, a été présenté.
Il a également été fait état des recherches actuelles visant à l’élaboration de meilleurs sels et meilleurs solvants. Ces recherches intègrent bien évidemment la compatibilité électrochimique de ces électrolytes avec les matériaux d’électrodes, en y introduisant des notions de stabilité thermodynamique des électrolytes via la détermination de leurs frontières orbitales HUMO et LOMO.
Sur la base de ces considérations, la notion de SEI (solid electrolyte interface en anglais), dont la formation résulte de réactions parasites, a été introduite.
