Cette batterie sodium-soufre bon marché offre une capacité 4 fois supérieure à celle du lithium-ion

Une équipe internationale de scientifiques a mis au point une batterie sodium-soufre écologique et peu coûteuse, possédant une capacité énergétique quatre fois supérieure à celle d’une cellule lithium-ion classique.

Une cellule sodium-soufre performante à température ambiante

Avec la croissance rapide des énergies renouvelables, il est aujourd’hui indispensable de disposer des dispositifs abordables, basés sur des matériaux courants, afin d’assurer leur stockage à grande échelle. Développées depuis une cinquantaine d’années et reposant sur une chimie sodium-soufre, les batteries à sels fondus se révèlent prometteuses à cet égard, mais leurs électrodes doivent être généralement maintenues à haute température afin que l’électrolyte reste liquide.

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Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Advanced Materials, des scientifiques chinois et australiens ont mis au point une nouvelle cellule basée sur cette approche, offrant des performances nettement supérieures à température ambiante.

Shenlong Zhao et ses collègues ont entrepris de remédier à deux défauts des cellules sodium-soufre actuelles, à savoir leur courte durée de vie et leurs capacités limitées, ayant jusqu’à présent empêché leur adoption à grande échelle. La conception de l’équipe repose sur des électrodes à base de carbone et un processus de dégradation thermique connu sous le nom de pyrolyse pour influencer les réactions soufre-sodium.

Leur nouvelle cellule possède une capacité élevée de 1 017 mAh/g à température ambiante, s’avérant en moyenne environ quatre fois supérieure à celle d’une batterie lithium-ion. Fait important, la batterie a démontré une bonne stabilité et conservé de bonnes performances après 1 000 cycles, décrites comme « sans précédent » par l’équipe.

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D’importantes implications

Après avoir démontré l’efficacité de la technologie en l’incorporant dans des piles bouton lors d’essais en laboratoire, les chercheurs travaillent actuellement sur des batteries plates de type smartphone en vue de sa commercialisation, et prévoient de continuer à augmenter l’échelle des cellules dans les mois à venir.

« Il s’agit d’une percée significative pour le développement des énergies renouvelables, promettant de réduire largement les coûts liés à leur stockage », estime Zhao.

« Cela va probablement sans dire, mais plus vite nous pourrons décarboner, plus nous aurons de chances de limiter le réchauffement », poursuit le scientifique. « Les solutions de stockage fabriquées à partir de ressources abondantes comme le sodium, qui peut être extrait de l’eau de mer, ont également le potentiel de garantir une plus grande sécurité énergétique à plus grande échelle et de permettre à davantage de pays de se joindre au mouvement. »

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