Les avantages des batteries sodium-ion
Avec la transition énergétique en cours, les avancées dans le domaine des batteries connaissent une évolution constante. Poussé par la nécessité croissante de solutions de stockage d’énergie plus durables et efficaces, les batteries sodium-ion attirent l’attention des chercheurs. Cette technologie pourrait représenter une alternative intéressante au lithium-ion en raison de ces nombreux avantages.
Une alternative émergente pour le stockage d’énergie
Fonctionnement des batteries sodium-ion
Les batteries sodium-ion fonctionnent sur un principe similaire à celui des batteries lithium-ion. La différence est qu’elles utilisent du sodium comme matériau anodique au lieu du lithium. Lors de la décharge, les ions sodium se déplacent de l’anode vers la cathode à travers l’électrolyte. Cette action engendrée par les ions crée le courant qui peut être utilisé pour alimenter différents appareils. Durant la recharge, le processus est inversé, ainsi les ions sodium migrent de la cathode vers l’anode.
Pour en savoir plus au sujet de la technologie sodium-ion, consultez cet article : La batterie sodium-ion, une alternative possible ?
Une alternative écologique
Le sodium est un matériau qui est mille fois plus abondant que le lithium et il est largement distribué dans le monde, ce qui facilite son extraction ainsi que son traitement pour la fabrication des batteries.
Grâce à cette disponibilité, la conception des batteries pourrait éventuellement avoir un coût de fabrication plus bas. De plus, la technologie des batteries sodium-ion serait compatible avec les énergies renouvelables, ce qui apporterait une alternative davantage écologique en utilisant des matériaux moins rares.
Néanmoins, la technologie lithium-ion est la plus efficace en termes de densité énergétique et d’autonomie. Les batteries sodium-ion délivrent en effet une densité énergétique qui est en moyenne 40% plus faible que les batteries li-ion. De nombreux gisements de lithium sont aussi régulièrement découverts à travers le monde, répondant ainsi à la demande croissante.
Découvrez un gisement récemment découvert dans cet article : Une gigantesque réserve de lithium découverte en Inde.
Une batterie à la sécurité améliorée
Les batteries sodium-ion possèdent une certaine stabilité chimique, ce qui peut diminuer les risques d’émission de chaleur soudaine, notamment les courts-circuits.
Cette stabilité est du en partie grâce à la nature moins réactive du sodium, cela offre des propriétés chimiques distinctes des batteries lithium-ion.
De plus, un des points forts des batteries sodium-ion est leur plage de température de fonctionnement élargie, s’étendant de -40°C à 80°C.
Associée à cette plage, ces batteries maintiennent un taux de rétention de capacité impressionnant, proche de 90% même à -20°C.
Cet aspect peut renforcer leur sécurité dans certaines situations, notamment lorsqu’il s’agit de gérer les hautes températures ou d’éventuels dommages physiques.
Toutefois, il est essentiel de rappeler que les batteries lithium-ion possèdent des caractéristiques et avantages propres, elles ont révolutionnées le marché de stockage d’énergie et continuent largement de s’imposer dans de nombreux domaines grâce à leurs fiabilités et performance sur le long terme.
Les défis à surmonter
Densité énergétique moins importante que les batteries lithium-ion
Les batteries sodium-ion, bien qu’elles présentent des avantages prometteurs, sont confrontées à plusieurs défis technologiques.
Parmi ces défis :
- Densité énergétique : la densité énergétique actuelle des batteries sodium-ion est l’un de leurs principaux inconvénients. Bien qu’elles aient montré des améliorations, leur densité énergétique se situe autour de 160Wh/kg, ce qui est nettement inférieur aux 285Wh/kg offerts par les batteries lithium-ion.
- Optimisation des performances : tout en cherchant à augmenter la densité énergétique, il est également impératif de continuer à améliorer les performances globales des batteries sodium-ion en termes de durée de vie, de taux de décharge, et stabilité.
Il est à noter que des progrès sont déjà en cours. Par exemple, le fabricant chinois CATL, a récemment présenté une batterie sodium-ion offrant une capacité de charge améliorée et une stabilité thermique renforcée.
Bien que leur densité énergétique soit actuellement limitée , l’entreprise a partagé des ambitions de porter cette capacité à 200Wh/kg pour les prochaines batteries sodium-ion, ce qui pourrait notamment servir dans le domaine automobile.
