Batteries : vers la fin du Lithium au profit du Sodium-ion ?

Batteries : vers la fin du Lithium au profit du Sodium-ion ?

Une équipe de chercheurs français du CNRS vient de mettre au point un prototype de batterie au sodium. Cette dernière pourrait remplacer les batteries au Lithium, un élément rare et moins performant que le « sel ».

Publié le 30 novembre 2015 - 10:53 par François Giraud

Des chercheurs français mettent au point un prototype de batterie au sel !

Une équipe de chercheurs vient de mettre au point un prototype de batterie au sodium, un élément moins coûteux que le Lithium et bien plus abondant. De plus, le sodium dispose de propriétés plus intéressantes que le Lithium. Les industriels commencent à s’intéresser aux propriétés des batteries au sodium. Cette nouveauté permettrait d’alimenter de nombreux produits, des smartphones, des tablettes, des ordinateurs portables ou encore des voitures électriques. Les domaines d’application sont très nombreux et le procédé permettrait de développer les énergies renouvelables.

L’équipe qui a réalisé ces recherches est composé de Français travaillant au CNRS et au CEA. Ils ont réussi à mettre au point un prototype de batterie au sodium capable de stocker des énergies renouvelables. Les industriels et chercheurs du réseau RS2E ont dévoilé une batterie au sel, au format industriel 18650, un format utilisé pour les batteries Lithium-ion. Le sodium a été choisi car il dispose de propriétés physico-chimiques plus intéressantes que le Lithium. Il est également mille fois plus abondant dans la nature et beaucoup moins cher. Rappelons que le Lithium est un élément rare, ce qui n’est pas le cas du sel, donc du sodium.

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En matière de performances, le lithium serait plus intéressant que le chlorure de sodium et plus léger. Le sodium permet d’atteindre 90 Wh/g tandis que le lithium atteint 200 Wh/kg. Mais il est moins abondant. Ses réserves mondiales sont estimées à 13 millions de tonnes, dont les 2/3 se situent en Chine, en Bolivie, en Colombie ou au Chili. La durée de vie des batteries sera quasiment la même que celle que nous connaissons de nos jours, de 2 000 cycles de charge et de décharge. Il faut également préciser que des chercheurs du monde entier travaillent sur une alternative au lithium, qui équipe actuellement de nombreux terminaux et voitures électriques. Le CNRS indique par exemple que la Tesla Car est une accumulation de milliers de batteries lithium-ion 18650.

Jean-Marie Tarascon, chimiste du solide du CNRS et professeur au Collège de France, précise que la batterie au sodium s’inspire directement de celle au lithium. Le sodium est présent dans 2,6% de la croûte terrestre tandis que le lithium ne l’est qu’à hauteur de 0,06%. De plus, le chlorure de sodium (NaCl) est présent dans les mers. Le marché mondial des batteries est évalué à 80 milliards de dollars en 2020. Six mois ont été nécessaires pour proposer un prototype au sodium-ion au format industriel 18650. Pour l’anecdote, ce nombre correspond à un cylindre de 18 mm de diamètre et de 650 mm de hauteur. Un autre avantage de la batterie au sodium est son cycle de charge-décharge qui est très bref et sans perte de performances.



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