Les matériaux organiques/polymères sont aujourd’hui implantés dans de nombreux domaines d’applications tels celui de l’électronique, du photovoltaïque ou bien l’éclairage avec les diodes électroluminescentes organiques. L’objectif de ce cours était de montrer que les accumulateurs à ion Li tiraient également parti de ces matériaux tant au niveau des électrodes que des électrolytes. Celui-ci commença par une revue historique des polymères mentionnant les recherches clés dans ce domaine pour le stockage électrochimique de l’énergie, telles i) la synthèse du Nafion (conducteur protonique) par Crot (1968), ii) l’observation de conductivité ionique élevée dans des complexes (PEG-PEO + matériaux alcalins) par P. Wright (1973) et la découverte des polymères conducteurs électroniques par Shirakawa, McDiarmid et Heeger en 1977 (prix Nobel 2000), qui a conduit à la première batterie polyacéthylène/Li en 1979. S’en est ensuivi la description de l’apport bénéfique des polymères conducteurs ioniques avec deux technologies à la clé. La première, basée sur PEO + sels de lithium, connue sous le nom de batterie polymère tout solide, fonctionne à 80 °C et est actuellement développée par Bolloré pour alimenter la « blue car » du programme autolib. La deuxième, basée sur les polymères plastifiés (PVDF-HFP + électrolyte liquides) fonctionnant à température ambiante, est connue sous le nom de batterie plastique à ions Li (PLiION) ; elle est commercialisée pour des applications portables mais également pour des véhicules électriques.
L’avantage actuel essentiel d’électrodes à base de molécules organiques électroactives bien choisies, telles le dirhodizonate (L2C6O6) ou le terephtalate (Li2C8H6O4) de Li, qui sont fabriquées à partir de précurseurs provenant de la biomasse via des concepts de chimie verte, réside dans le fait de pouvoir développer des accumulateurs à ion Li plus durables et plus écologiques. De tels concepts ont conduit au développement des premières batteries organiques à ion Li éco-compatible. Bien que les performances de ces batteries soient encore faibles, il n’en demeure pas moins qu’elles présentent le cycle de vie idéal en raison de leur faible empreinte CO2 due au fait que 1) les électrodes sont issues de la biomasse et 2) le recyclage de ces matériaux est rapide, utilisant le soleil : source abondante et bon marché.
