Cathode
La cathode est l’électrode où se produit la réduction. Lorsqu’une batterie lithium-ion fournit de l’énergie, c’est l’électrode positive : les ions lithium et les électrons arrivent depuis le côté négatif et sont acceptés par le matériau actif de la cathode.
Dans une batterie rechargeable
La charge inverse les réactions de la cellule. Au sens strict, l’électrode qui joue le rôle de cathode change donc selon le sens de la réaction. En ingénierie des batteries, on conserve toutefois couramment le terme cathode pour désigner le matériau et l’ensemble de l’électrode positive tels qu’ils sont définis pendant la décharge, ce qui évite de changer de nom à chaque inversion du courant. Électrode positive est le terme le moins ambigu.
De nombreuses désignations courantes de batteries pour véhicules électriques, dont LFP, NMC et NCA, décrivent le matériau actif de l’électrode positive plutôt que la cellule complète. Le terme cathode peut désigner uniquement ce matériau actif ou, plus largement, l’ensemble fonctionnel de l’électrode positive.
Pourquoi elle est importante
La chimie et la construction de la cathode influencent la tension de la cellule, la charge stockée, la densité énergétique, la stabilité thermique, le coût des matériaux et le vieillissement. Ces résultats dépendent de la conception de la cellule complète et de ses conditions de fonctionnement, et non de la seule cathode.
Pour en savoir plus sur les matériaux d’électrode, les interfaces et les compromis à l’échelle de la cellule complète, consultez Cell Chemistry & Components.