McMaster: les chercheurs expliquent la perte de capacité des batteries zinc‑ion et ouvrent des pistes pour des cathodes plus stables
Une équipe de McMaster a montré, via modélisation prédictive et résonance magnétique nucléaire, que l’insertion d’ions zinc dans des cathodes en dioxyde de manganèse crée des vacants de manganèse qui facilitent sa dissolution — mécanisme central de la perte de capacité — et oriente des stratégies de conception.
Une équipe de McMaster a identifié le mécanisme atomique responsable de la perte de capacité dans les batteries zinc‑ion. L’étude, publiée dans EES Batteries et menée par Caio Miliante (sous la codirection de Drew Higgins et Oleg Rubel) en collaboration avec Salient Energy Inc., combine modélisation prédictive et résonance magnétique nucléaire. Elle montre que l’insertion d’ions zinc dans la cathode en dioxyde de manganèse pousse des atomes de manganèse hors de leur site; ces vacants sont comblés par des zinc voisins, ce qui facilite la dissolution du manganèse dans l’électrolyte et déstabilise la structure. Ce résultat ouvre des pistes pour concevoir des cathodes plus résistantes.