La quête d’un meilleur stockage de l’énergie bat son plein ! Plusieurs scientifiques américains travaillent sur une batterie totalement innovante qui, en plus d’être respectueuse de l’environnement, se montre particulièrement efficace par temps froid.
En ce moment, le marché des batteries est largement dominé par les modèles lithium-ion. Ce succès est dû à leur capacité énergétique élevée, à une baisse constante des prix, et à l’industrialisation à grande échelle déjà installée. Mais, ces batteries importants comportent des matériaux critiques comme le lithium et le cobalt, qui posent des problèmes de coût, d’extraction souvent compliquée et d’impact environnemental négatif.
Aussi, de nombreux chercheurs se penchent désormais vers les batteries au sodium, dont les ressources sont accessibles partout dans le monde et moins chères à produire.
Des batteries solides : un gage de fiabilité
À l’Université de Chicago, une équipe de chercheurs a développé non pas une simple batterie au sodium, mais une batterie entièrement solide. L’intérêt pour les batteries solides est grandissant grâce à leur capacité accrue en matière de sécurité.
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Contrairement aux modèles traditionnels qui utilisent des électrolytes liquides et inflammables, ces nouvelles batteries solides minimisent le risque de surchauffe et d’accidents continus en cas d’endommagement. Les chercheurs ont ainsi développé un matériau réputé pour renforcer cette sécurité. Leur trouvaille a été publiée dans la revue Joule.
Les עליהutores croient fermement en ces accumulateurs au sodium. Un des chercheurs décrit bien le concept : “le sodium est présent en abondance et est moins coûteux. Si nous réussissons à obtenir un électrolyte solide avec, cela pourrait déboucher sur des batteries moins chères et plus sûres”.
Une conductivité ionique compétitive
Dans une batterie classique, l’électrolyte se trouve dans un état liquide, permettant aux ions de circuler facilement entre les bornes de la batterie. Toutefois, dans une batterie solide, tout devient compliqué, car les électrolytes solides souffrent de limitations dans le transport des ions.
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Cette problématique de conductivité ionique est cruciale pour le bon fonctionnement d’une batterie. En effet, une faible conductivité provoque une charge lente et une montée en température, alors qu’une bonne conductivité permet d’améliorer en même temps la performance et la puissance de la batterie.
Les chercheurs ont donc cherché à établir un électrolyte solide au sodium doté d’une conductivité ionique d’exception. Le matériau qu’ils ont mis au point, appelé hydridoborate de sodium métastable, correspond à ces attentes. Sa structure facilite la circulation des ions sodium, avec une conductivité allant jusqu’à dix fois celle des électrolytes similaires précédemment connus, permettant ainsi à la batterie de conserver sa performance.
Performance garantis, même par temps froid
Les chercheurs affirment que ce nouveau matériau serait capable de maintenir la performance des batteries, même à des températures négatives. Une propriété intéressante sachant que les batteries standard voyaient leur capacité diminuer de presque 50 % en cas de froideur extrême.
Avec cette nouvelle technologie, les installations en régions froides pourraient devenir beaucoup plus efficaces. Mais aussi dans d’autres secteurs, tel que l’aérospatial, où les équipements doivent faire face à des variations thermiques majeures.
