Un nouveau rapport sur l’évaluation des batteries révèle que les batteries au sodium pourraient évoluer pour devenir une alternative sérieuse sur le marché des batteries, dépassant ainsi leur statut initial de solution de secours.
Des tests effectués sur des cellules de sodium-ion produites commercialement ont montré qu’elles pouvaient être rechargées en environ 15 minutes tout en offrant une uniformité de fabrication similaire à celle des batteries lithium-ion plus établies, comme l’a expliqué SingularityHub.
Que s’est-il passé ?
Des chercheurs allemands ont analysé 120 cellules de sodium-ion provenant de la société chinoise HiNa. Leurs résultats indiquent que les performances de ces cellules commencent à se rapprocher de celles des batteries lithium-ion utilisées par Tesla, comme indiqué dans un communiqué de presse.
Pour évaluer l’uniformité et la durabilité des cellules, l’équipe a utilisé plusieurs techniques, dont la spectroscopie d’impédance, des tests de température, des rayons X et des analyses de démontage. L’étude a été publiée dans la revue Cell Reports Physical Science.
Les chercheurs ont noté une variation de seulement 5,3 % de la résistance interne parmi les 120 cellules, ce qui témoigne d’un processus de production très contrôlé. De plus, ces cellules conservaient leur capacité même à des taux de charge permettant de les recharger en 15 minutes.
Les résultats dans des conditions froides étaient également encourageants : à température ambiante, elles pouvaient restituer plus de 80 % de leur énergie utile à -4°C, bien que l’efficacité ait diminué lors du chargement dans des conditions de gel.
Pourquoi est-ce important ?
Pour les véhicules ayant besoin de parcourir de plus longues distances, les batteries au lithium-ion demeurent le standard car elles stockent plus d’énergie. Cependant, la chimie du sodium présente de nombreux atouts. En effet, le sodium est abordable, abondant et largement disponible à l’échelle mondiale, ce qui pourrait contribuer à réduire les coûts des batteries et alléger les contraintes de la chaîne d’approvisionnement liées à l’extraction et au traitement du lithium.
Cela pourrait signifier des véhicules électriques plus accessibles pour les trajets quotidiens et les déplacements urbains. De plus, les batteries au sodium-ion pourraient constituer une option intéressante pour le stockage stationnaire, permettant de conserver l’énergie solaire, de stabiliser le réseau électrique, et de fournir de l’électricité d’appoint lors de pannes ou d’intempéries.
Cependant, la portée reste le principal compromis. Selon les données de l’Agence internationale de l’énergie, un SUV à batteries au sodium serait capable de parcourir environ 215 miles, contre environ 250 à 370 miles pour des modèles comparables à batterie lithium-ion.
Que disent les experts ?
Moritz Schütte, chercheur sur les batteries à l’Université RWTH Aachen et co-auteur de l’étude, a salué les atouts des batteries au sodium dans certaines circonstances. Selon lui, la combinaison d’une uniformité élevée, d’une capacité de puissance significative et d’un bon rendement à basse température rend ces cellules prometteuses pour le stockage stationnaire, les services de réseau et les véhicules commerciaux ou à courte portée, où le coût et la disponibilité des ressources sont plus importants que l’autonomie maximale.
Il a également attiré l’attention sur les défis restants dans des conditions de basses températures. « Pour des applications nécessitant des charges fréquentes à des températures ambiantes basses, une gestion thermique appropriée ou des stratégies opérationnelles seront cruciales », a commenté Schütte dans le communiqué.
Malgré ces limitations, certains constructeurs avancent à grands pas dans le développement des batteries au sodium. D’après un rapport de Bloomberg, la société CATL, le plus grand fabricant de batteries au monde, prévoit de commencer leur production en masse d’ici la fin de l’année.
« L’ère des batteries au sodium et au lithium brillera côte à côte », a déclaré le directeur technique de l’entreprise, Gao Huan.
FAQ
Qu’est-ce qui limite actuellement l’adoption des batteries au sodium-ion ?
Les batteries au sodium-ion n’atteignent pas encore l’autonomie des batteries lithium-ion, ce qui limite leur utilisation dans certains types de véhicules électriques.
Quel est l’impact environnemental du sodium par rapport au lithium ?
L’extraction et le traitement du lithium peuvent causer des dommages environnementaux importants, tandis que le sodium est largement disponible et moins nocif pour l’environnement, réduisant ainsi l’empreinte carbone.
Les batteries au sodium-ion sont-elles déjà disponibles sur le marché ?
Actuellement, les batteries au sodium-ion sont encore en phase de développement et de test, mais certaines entreprises prévoient de les mettre sur le marché prochainement.
Comment les batteries au sodium-ion se comparent-elles aux autres technologies de batteries ?
Les batteries au sodium-ion offrent des avantages en termes de coût et de disponibilité des ressources, mais leur durée de vie et leur efficacité à basse température posent encore des défis par rapport aux autres technologies, comme le lithium-ion.
Quelles sont les perspectives d’avenir pour les batteries au sodium-ion ?
Avec des investissements croissants et des avancées technologiques, les batteries au sodium-ion pourraient devenir une alternative viable et durable aux batteries lithium-ion, surtout pour des applications spécifiques comme le stockage d’énergie stationnaire.
