L’invention d’une batterie électrique sodium-soufre, 4 fois plus puissante que les batteries lithium-ion

Actuellement, le monde se dirige lentement, mais sûrement, vers une utilisation effective des sources d’énergie renouvelables. Toutefois, le problème des systèmes tels que les panneaux solaires ou les éoliennes reste le stockage de l’énergie. Les batteries les plus utilisées de nos jours sont les batteries lithium-ion, cependant elles présentent encore certaines limites. C’est la raison pour laquelle les scientifiques continuent de chercher des solutions plus efficaces en vue de stocker l’énergie. Les batteries sodium-soufre font partie de ce que l’on appelle des batteries à sels fondus. Elles existent depuis une cinquantaine d’années sous différentes formes. L’avantage de ces batteries, c’est qu’elles sont relativement abordables et sont fabriquées avec des matériaux faciles à trouver. Une équipe de scientifiques de la Chine et de l’Australie a décidé de développer une version de cette batterie et selon les chercheurs, leur invention garantirait une performance améliorée, comparée aux versions existantes.

La méthode utilisée par les scientifiques

La technologie typique des batteries sodium-soufre est fondée sur la chimie entre ces deux éléments. Généralement, les électrodes sont maintenues à de hautes températures pour garder l’électrolyte dans un état de fusion liquide. Concernant la nouvelle batterie, les scientifiques ont trouvé un moyen d’avoir de bonnes performances à température ambiante. En développant la nouvelle batterie, le Dr Shenlong Zhao de l’Université de Sydney et ses collègues avaient comme but de trouver une solution aux faiblesses des batteries sodium-soufre actuelles. Ces faiblesses sont notamment leur courte durée de vie et leurs capacités limitées. Les chercheurs ont ainsi choisi d’utiliser des électrodes à base de carbone et un processus de dégradation thermique connu sous le nom de pyrolyse pour altérer les réactions entre le sodium et le soufre.

Les capacités de la nouvelle batterie

Avec ces techniques, les scientifiques ont pu obtenir une batterie ayant une haute capacité de 1 017 mAh/g à température ambiante. C’est une capacité à peu près quatre fois supérieure à celle d’une batterie lithium-ion. De plus, la batterie a montré une bonne stabilité et est capable de retenir environ la moitié de sa capacité après 1 000 cycles.

Ce qu’impliquent les résultats

Pour le Dr Zhao, leur batterie au sodium a le potentiel de réduire de façon dramatique les coûts, tout en fournissant une capacité de stockage quatre fois supérieure. Il a ajouté qu’il s’agit d’une révolution dans le cadre du développement des énergies renouvelables. Zhao explique que lorsque le soleil ne brille pas et que le vent ne souffle pas, il faut des solutions de stockage de haute qualité qui n’ont pas d’effet négatif sur la Terre et qui sont facilement accessibles au niveau local. Il espère ainsi qu’avec cette technologie qu’ils proposent, on pourra bientôt atteindre « un horizon d’énergie propre ». Les scientifiques ont pu tester leur technologie sous forme de piles boutons en laboratoire. Maintenant, ils travaillent sur des versions « pouch-cell » en vue d’une utilisation commerciale. Plus d’informations : onlinelibrary.wiley.com.