​Avec une densité d'énergie potentiellement doublée, une toxicité moindre et un coût des matériaux actifs inférieur, les batteries lithium-soufre pourraient offrir à terme des performances supérieures aux batteries lithium-ion largement utilisées aujourd'hui. Mais pour l'instant, ces batteries voient leurs performances décliner rapidement et ont une durée de vie insuffisante. Afin de proposer des axes d'amélioration adéquats, il est impératif de comprendre les mécanismes de dégradation chimique et mécanique via des techniques de caractérisation des accumulateurs en fonctionnement.

En combinant deux techniques de tomographie X disponibles à l'ESRF et des méthodes de traitement de données performantes, les chercheurs du CEA-Liten ont réussi à observer les modifications chimiques et morphologiques de la batterie au cours du cyclage. Les essais ont, en outre, été menés sur une cellule expérimentale adaptée à cette technique de caractérisation et représentative de son design réel, permettant ainsi de cartographier l'intégralité de la batterie avec une grande résolution.

La connaissance approfondie des mécanismes de dégradation à l'œuvre dans les batteries lithium-soufre en fonctionnement permettra de proposer des solutions d'optimisation. Les outils de caractérisation avancés serviront quant à eux à étudier d'autres technologies de batteries telles les accumulateurs lithium-métal ou les batteries « tout solide ».