Ils conçoivent une batterie au sodium beaucoup moins chère avec la même capacité que les batteries lithium-ion

Ils conçoivent une batterie au sodium beaucoup moins chèreImage Shutterstock

Le remplacement des batteries lithium-ion par du sodium n'est pas une idée nouvelle, mais cette fois il semble donner les résultats escomptés. Une équipe de chercheurs de l'Université de Stanford vient de publier un nouveau prototype de batterie à base de sodium qui a la même capacité de stockage que les batteries au lithium, mais qui est beaucoup plus abordable. A tel point que la production de ce système alternatif coûte moins de 80% que les batteries conventionnelles .

Cet abaissement du processus est obtenu grâce au matériau sur lequel cette équipe base sa nouvelle batterie. Ainsi, une tonne de sodium utilisée dans ces systèmes est obtenue pour 150 $ . Pour obtenir la même quantité de lithium raffiné, le prix grimperait à 15 000. En outre, l'extraction du cobalt nécessaire aux batteries au lithium a d'autres types d'effets, tels que le travail des enfants, l'exploitation et le déracinement de communautés entières.

«Il n'y aura jamais rien qui surpasse le lithium en termes de performances», explique l'ingénieur chimiste qui a dirigé ce projet, Zhenan Bao, qui à son tour souligne les faiblesses du matériau le plus répandu dans les batteries pour le stockage d'énergie. "Le lithium est si rare et si cher que nous devons développer des batteries performantes mais bon marché , pour lesquelles elles doivent être basées sur des éléments aussi abondants que le sodium."

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Et l'électrode de cette batterie est précisément à base de sodium, dont la composition chimique est commune à tous les sels. Cependant, alors que dans le sel de table, le chlorure est le positif, dans ce cas, l'ion sodium se lie à ce que l'on appelle le myo-inositol. Il s'agit d'un composé organique abondant, obtenu à partir de son de riz ou du processus de broyage du maïs.

Sur cette base et après avoir optimisé le cycle de charge et de recharge, l'équipe a réalisé une amélioration des performances de la batterie par rapport aux tentatives précédentes, avec un travail intensif sur la manière dont le sodium et le myo-inositol permettent l'écoulement. d'électrons .

Plus précisément, dans cette batterie, le sel de sodium forme la cathode, où sont stockés les électrons. La chimie interne du système les déplace vers l'anode, qui, dans ce cas, est composée de phosphore. Ce point est crucial, car plus la cathode transfère efficacement les électrons, meilleures seront les performances de la batterie.

«C'est une bonne conception, mais nous sommes convaincus que nous pouvons l'améliorer pour optimiser davantage l'anode au phosphore», explique Yi Cui, un autre participant à ce projet qui continuera avec de nouveaux efforts axés sur le réglage de l'anode afin que sa batterie l'alternative aux batteries lithium-ion est encore plus compétitive.

Plus d'informations à l'Université de Stanford.

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