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Il est clair que les potentiels à l’équilibre, lors de la première et de la deuxième charges sont différents, impliquant des mécanismes électrochimiques différents. De plus, les études DRX in situ de cellules Li/Li2S au cours du cyclage, ont montré la présence de Li2S pendant quasi toute la charge, avec la formation de soufre en fin de charge. La Figure 16 résume le mécanisme proposé pour expliquer le profil de la première charge. Figure 16. Mécanisme proposé pour la première charge de Li2S. La première charge requière ainsi des conditions particulières, afin d’augmenter la capacité du système. L’activation initiale (‘step 1’) induisant un saut de potentiel important, le potentiel de coupure du premier cycle doit être relativement élevé, sans entrainer une dégradation prématurée de l’électrolyte. Afin de limiter cette augmentation de potentiel, différentes stratégies peuvent être utilisées, comme une première charge à régime lent ou l’addition d’une faible quantité de polysulfures dans l’électrolyte. Cependant, même pour une première charge présentant une capacité proche de la valeur théorique, (1166 mAh g-1), les capacités obtenues en décharge restent voisines de ~ 650 ± 50 mAh g-1. Les raisons de cette perte de capacité peuvent être associées à (i) une surface d’électrode insuffisante pour permettre la précipitation des composés de fin de décharge, (ii) une accessibilité faible des polysulfures à l’électrode et (iii) une perte de matière active dans l’électrolyte ou à la surface du lithium métal. L’utilisation d’un collecteur de courant en carbone non tissé (NwC) peut permettre d’améliorer les performances des électrodes de Li2S, en effet ce collecteur 3D, a permis d’obtenir des résultats très intéressants pour le système Li/S. La Figure 17 montre le cyclage de deux électrodes de Li2S, l’une déposée sur un collecteur en 265PDF Image | Accumulateur Lithium Soufre
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