Trois chimistes de l’Université de Waterloo en Ontario ont élaboré une cathode faite de Carbone-Soufre nanostructurée et fortement ordonnée. Cette structure permettrait d’atteindre des capacités de stockage de charge proches des capacités théoriques dans le cadre des batteries Li-S et ainsi ouvrir ces batteries au marché des batteries à forte densité d’énergie.

Les batteries Li-S, avec une capacité de stockage de charge théorique de 1675 mA.h/g, sont un des candidats les plus prometteurs pour les nouvelles générations de batteries.

Toutefois, le soufre ou les composés organiques contenant du soufre, créés lors de la réaction d’électrochimique de charge et de décharge de la batterie, sont fortement isolants aux courants électriques et ioniques. Pour contourner ce problème et maintenir le contact entre la cathode et les composés conducteurs électriques, l’équipe du Département de Chimie de l’Université de Waterloo a élaboré une cathode Carbone-Soufre nanostructurée et fortement ordonnée.

La structure mésoporeuse conductrice en carbone limite la croissance des composés à base de soufre au sein de ses canaux et produit un contact électrique indispensable avec le soufre isolant. La structure permet ainsi aux ions Lithium de réagir avec le soufre. La modification polymérique de la surface du carbone induit en outre un gradient chimique qui retarde la diffusion des anions hors de l’électrode, ce qui permet une réaction électrochimique plus complète. Des capacités de stockage (réversibles) de 1320 mA.h/g ont été atteintes.