Des chercheurs ont mis au point une batterie fonctionnant au sel

Un groupe de chercheurs français a dévoilé hier le premier prototype de batterie fonctionnant au sel.

Une équipe de chercheurs menée par la CNRS et le CEA a mis au point une batterie sodium-ion qui, en plus d’être peu onéreuse, permet le stockage d’énergies renouvelables dites intermittentes.

Une batterie au sel

La toute première batterie sodium-ion au format industriel vient d’être créée par des chercheurs français, elle a été conçue au format 18650, un format utilisé notamment pour les ordinateurs portables. Il s’agit donc d’un cylindre de 1,8 cm de diamètre et de 6,5 cm de hauteur. Jean-Marie Tarascon, chimiste du solide au CNRS et directeur du RS2E (Réseau sur le stockage électrochimique de l’énergie), nous en dit un peu plus sur ce prototype de batterie : «  La batterie sodium-ion dévoilée aujourd’hui s’inspire directement de la technologie lithium-ion. À l’instar des ions lithium, les ions sodium se “baladent” d’une électrode à l’autre, au fil des cycles de charge et de décharge. Et ce sans faire subir aucune modification aux “matériaux hôtes” situés à chaque électrode, puisque ces derniers prennent la forme de structures cristallines dans lesquelles les ions viennent s’insérer tout en douceur. »

Batteries sodium-ion VS lithium-ion

La batterie sodium-ion présente plusieurs avantages, le sodium est tout d’abord 1 000 fois plus abondant sur Terre que le lithium, il est donc moins cher et la durée de vie du prototype est déjà remarquable, il peut résister à 2 000 cycles de charge et de décharge. En revanche, les batteries au lithium sont plus performantes, elles sont capables de dépasser les 200 Wh/kg alors que le prototype de batterie sodium-ion n’atteint que 90 Wh/kg mais il ne s’agit que d’un premier prototype comme le précise Jean-Marie Tarascon : « Mais attention, ce n’est qu’un premier prototype. Quand Sony a sorti sa première batterie lithium-ion en 1991, la densité énergétique était de 110 Wh/kg. Or, nous avons beaucoup plus de connaissances sur les batteries aujourd’hui. Nous nous allons pouvoir monter plus vite en performance. Mais on ne fera jamais mieux que le lithium-ion ».

Même si les batteries au lithium sont aujourd’hui les plus performantes, les batteries sodium-ion présentent un avantage de taille : leur coût. Un coût extrêmement faible compte tenu de l’abondance du sodium sur Terre. Le lithium est en revanche un peu plus rare, on ne le trouve que dans certaines régions de la planète comme en Colombie, au Chili ou encore en Chine. Le lithium a également connu un envol de son coût suite à un besoin croissant dans le domaine de l’informatique mobile, des voitures électriques, etc.

L’avenir des batteries sodium-ion ne se trouve peut-être pas dans le secteur de l’informatique ou de l’automobile car leurs performances ne sont pour le moment pas suffisantes mais « en revanche, la batterie sodium-ion est un bon candidat pour le stockage de masse en réseau, par exemple pour les champs éoliens ou photovoltaïques. Actuellement, on utilise pour le stockage de masse des batteries sodium-soufre qui ont l’inconvénient de ne fonctionner qu’à haute température. Ce qui réduit l’efficacité énergétique. Quant à la technologie lithium-ion, elle serait beaucoup trop cher dans ce contexte », explique Jean-Marie Tarascon.