Yan Yao et Ye Zhang, deux chercheurs de l'Université de Houston sont en train de développer une alternative bien plus écologique aux batteries lithium. Il s'agit de batteries au sodium solide intégrant des électrolytes en verre d'oxysulfure.
À l'ère de l'électrification, les batteries rechargeables font aujourd'hui partie intégrante de notre quotidien. On les retrouve aussi bien dans les smartphones que dans les ordinateurs et depuis quelques années, les véhicules électriques. Et il faut dire que l'explosion de la production de batteries rechargeables permet désormais de se détacher progressivement des combustibles fossiles. Et plus particulièrement du pétrole.
En revanche, toutes les batteries rechargeables ont une composante en commun le lithium-ion (Li-ion). Un élément chimique qui, même s'il présente des avantages indéniables, n'est pas non plus très soucieux de la planète. De fait, la production de lithium est particulièrement gourmande en eau (environ 2,2 millions de litres d'eau pour une tonne).
Sans oublier que les problèmes de la chaîne d'approvisionnement liée à la crise du Covid-19, le conflit russo-ukrainien et la hausse de la demande des entreprises qui rendent le lithium de plus en plus difficile à obtenir. Et participe à la hausse de son prix. Ainsi, le lithium est désormais considéré comme relativement cher pour les systèmes de stockage d'énergie de longue durée à l'échelle du réseau.
Avec tous ces éléments en tête, on peut affirmer que la transition vers une énergie plus propre devient plus urgente. Et c'est là tout l'intérêt de la technologie batteries au sodium solide à base électrolytes obtenue grâce à l'utilisation d'un processus de broyage des billes à haute énergie.
Les avantages des batteries au sodium solide
En plus d'être peu coûteuses et faciles à fabriquer, les batteries au sodium solides présentent une stabilité mécanique et chimique exceptionnelle.
De plus, la microstructure distincte en verre d'oxysulfure entièrement homogène permet d'obtenir une interphase auto-passivante. Celle-ci est nécessaire pour le placage et le décapage réversibles du sodium. Cela permet ainsi aux batteries au sodium solide d'offrir une haute performance à température ambiante et une grande densité d'énergie. Et cela tout en garantissant une longue durée de vie.
D'un point de vue écologique, les batteries au sodium solide ne consomment aucune ressource rare. D'autant plus que sa production ne nécessite pas de sel de lithium. Un élément particulièrement coûteux.
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