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Électrolytes solides
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Détails techniques des électrolytes solides

Les électrolytes solides de SCHOTT sont fabriqués par un procédé vitrocéramique parfaitement maîtrisé. Ces matériaux sont chimiquement stables, personnalisables et peuvent être adaptés à l’échelle, du laboratoire à la production. Fort d’une expertise technique approfondie, SCHOTT vous accompagne à chaque étape, de la conception initiale des cellules jusqu’à la commercialisation.

Favoriser des batteries hautes performances

Compatible avec tout type de conception de cellule

SCHOTT s’appuie sur une longue tradition dans la technologie des verres spéciaux et des poudres vitrocéramiques pour développer des électrolytes solides destinés aux batteries hybrides et à l’état solide. Nos électrolytes peuvent être incorporés aux composites cathodiques ou utilisés dans des électrolytes hybrides composés de polymères conducteurs et de nos électrolytes. Ils peuvent également être frittés pour former des membranes massives. Dans les batteries à électrolyte liquide, les électrolytes solides peuvent servir d’additifs dans les composites cathodiques ou être utilisés pour former des revêtements de membrane polymère, ce qui peut améliorer la stabilité thermique de la batterie, renforcer la sécurité et réduire le rétrécissement.

Adapté à la conception de votre cellule

Notre équipe du laboratoire de batteries peut adapter les électrolytes solides à diverses technologies de cellules et réaliser une série de tests pertinents pour l’application. Les options de modification incluent :

  • Adaptation de la température de frittage, par exemple pour le cofrittage avec des matériaux cathodiques
  • Distribution granulométrique personnalisée pour une utilisation dans différents composants de batterie
  • Fonctionnalisation de la surface des particules pour une utilisation optimisée dans les électrolytes composites polymères

Une production évolutive garantissant des performances

Nos électrolytes solides sont produits à l’aide d’un procédé vitrocéramique précis, garantissant une reproductibilité élevée et des compositions de matériaux entièrement personnalisées. Issu de notre processus de fabrication vitrocéramique établi de longue date, notre approche permet de créer des matériaux à haute conductivité ionique et à robustesse électrochimique, caractérisés par une pureté et une homogénéité remarquables. Avec des capacités de production potentielles dépassant 1 000 tonnes par an, notre processus évolutif est en mesure de répondre aux exigences de volume des marchés du stockage stationnaire d’énergie électrique et du stockage d’énergie par batterie (BESS).

Soutien dès le premier jour

En nous impliquant dès les premières étapes de votre processus, nous pouvons accompagner efficacement votre parcours de conception de batterie, depuis le concept jusqu’à la commercialisation. En vous associant à SCHOTT, vous bénéficiez de notre expertise en matériaux inorganiques haute performance.

Données de performance

Matériau conducteur d’ions sodium
Informations générales
Classe de matériau Silicates Na₅RSi₄O₁₂ (R = terre rare)
Processus de production Procédé vitrocéramique (fusion, céramisation) et traitement des poudres

 

Propriétés électriques
Conductivité Na, totale (à 25 °C)1 > 1 · 10⁻³ S/cm
Conductivité électronique1 < 1 · 10⁻⁹ S/cm
Énergie d’activation 0,3 eV – 0,35 eV

 

Propriétés (électro)chimiques
Stabilité (électro)chimique2
 Stable vis-à-vis du Na-métal
Résistance d’interface au Na2
 < 50 Ω · cm²

 

Autres caractéristiques
Densité apparente ~ 3,1 g/cm³
Taille des particules de poudre D₅₀ standard : 2–3 μm (autres tailles sur demande)
Température de frittage 950 °C – 1 050 °C
 
 
 
Distribution granulométrique

Le broyage standard fournit la distribution granulométrique typique suivante.
D’autres distributions sont disponibles sur demande.

SCHOTT_EP_Grafiken_DB_Solid_Elektrolyte_2026_04_23_1

Figure 1 : Distribution granulométrique pondérée en volume, ici : D₅₀ = 2,4 μm

 

Structure cristalline

L’analyse XRD montre une grande fraction de Na₅RSi₄O₁₂ cristallin.

SCHOTT_EP_Grafiken_DB_Solid_Elektrolyte_2026_04_23_2

Figure 2 : Diagramme de diffraction des rayons X du matériau SCHOTT (bleu clair) et spectre de référence Na₅RSi₄O₁₂ (bleu foncé)3

 

1. Conductivité de la pastille frittée. Densité relative > 95 %
2. Absence de caractéristiques visuelles distinctives dans la section transversale du matériau et résistance interfaciale stable dans le temps lors du contact avec du Na fondu
3. Source : Maksimov, B.A., Kharitonov, Y.A., Belov, N.V. « Structure cristalline du méta-silicate Na-Y Na₅Y-Si₄O₁₂ » (traduction anglaise). Sov. Phys. Dokl. 18, 763–765 (1974)

Veuillez noter : toutes les valeurs sont données à titre indicatif uniquement.

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Dr Niko Schultz

Chef de projet principal New Ventures

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