​​La technologie des batteries lithium-ion repose sur le transport d'ions à travers un électrolyte liquide entre deux électrodes, ainsi que sur des réactions électrochimiques qui se produisent aux interfaces électrolyte/électrodes. Malgré leurs performances remarquables, ces électrolytes sont souvent toxiques et inflammables. La recherche s'oriente donc vers de nouvelles générations de batteries à électrolytes « tout solides », plus sûres et plus performantes. Ces systèmes reposent sur des matériaux variés, dont des cristaux liquides (état de la matière combinant la fluidité d'un liquide avec un certain ordre structural caractéristique d'un solide cristallin).

Des chercheurs du CEA-Irig/SyMMES, au sein d'un consortium, sont parvenus à tripler la conductivité ionique d'électrolytes liquide-cristallins en appliquant un champ magnétique de seulement un tesla. Cette avancée repose sur la compréhension et la maîtrise de la mosaïcité dynamique, désormais identifiée comme un levier clé du transport ionique dans la matière molle.

La mosaïcité désigne la capacité des cristaux liquides à s'auto-organiser en domaines séparés par des interfaces, à l'image d'une mosaïque reliés par des joints. Cette mosaïcité est ici dynamique : l'application d'un stimulus, tel qu'un champ magnétique, modifie la taille des domaines et réduit le nombre d'interfaces qui pénalisent généralement le transport ionique.

Plus les domaines sont grands, moins il existe d'interfaces bloquantes, et plus le transport ionique entre les électrodes devient efficace — ouvrant de nouvelles perspectives pour le développement de systèmes organiques stimuli-sensibles, allant des technologies énergétiques à l'ionotronique et à l'optoélectronique organique, jusqu'aux dispositifs de bioélectronique capables d'interfacer et de sonder le vivant.