Le progrès de la science impose au monde d’aujourd’hui de plus en plus de défis qu’il est désormais tenu de relever. Si le fonctionnement de la quasi-totalité des technologies modernes repose essentiellement sur les piles électriques, il semble plutôt évident que les rechargeables lithium-ion sont indispensables, bien que leur production soit très onéreuse.

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Conscients du problème, les chercheurs ont tenté de trouver une alternative ; les batteries au sodium-ion, qui s’avèrent nettement plus accessibles.

En effet, ils viennent de développer un ensemble de données pour une batterie au sodium-ion (NA-ion), aussi puissantes que les meilleures batteries au lithium-ion. Elles servent entre autres à stocker de l’énergie à grande échelle. Cela sera vraiment d’une grande utilité, d’autant plus que ce genre de batterie facile à réaliser devient une pièce maîtresse dans la transition déjà en cours, vers les énergies renouvelables.

Cependant, Junhua Song, ingénieur en matériaux du Lawrence Berkeley National Laboratory, estime que la durée de vie de ces nouvelles batteries, ainsi que leur densité énergétique ne sont pas encore assez importantes pour rivaliser avec les batteries au lithium-ion. Cela est dû à l’accumulation de cristaux de sodium inactifs, qui risquent d’annihiler le transfert d’énergie.

La solution proposée par l’équipe est une cathode à oxyde métallique en couches et un électrolyte liquide avec un supplément d’ions sodium. Elle a donc amélioré l’interaction avec la cathode grâce au mélange plus salé qui a résulté à l’intérieur de la batterie. Ce qui a également annulé toute collecte de cristaux de sodium.

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Bien entendu, la batterie Na-ion n’est pas encore au point pour remplacer la batterie au lithium, mais elle constitue quand même un pas positif dans le domaine. On peut, d’ores et déjà, s’attendre à une avancée considérable dans l’avenir le plus proche.

Pour sa part, Yuehe Lin, de la Washington State University (WSU), indique que les résultats de la recherche ont révélé une concordance certaine entre l’évolution de la structure de la cathode et l’interaction de la surface avec l’électrolyte. Ce qui donne de bonnes raisons de se montrer optimiste quant à la viabilité de la batterie au sodium-ion.

Par ailleurs, les experts ont l’ambition de perfectionner cette technologie pour plus d’efficacité. Ils pensent expérimenter une batterie sans cobalt, beaucoup moins disponible actuellement.

Le coût élevé du lithium ne rendant pas les choses faciles, exige de trouver de nouvelles options pour contourner cet obstacle. Mais cela n’exclut en aucune façon la possibilité de le faire avec la batterie lithium-ion. Toutes les propositions seront les bienvenues à ce stade de la recherche.

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Quoi qu’il en soit, on peut se rendre compte de l’intérêt des retombées de ce travail sur l’approche général quant à la chimie des batteries. L’étude ouvre des horizons inédits au développement d’une concurrente aux batteries au lithium. Ainsi, l’élimination du cobalt et la diminution du prix de production seront un enjeu majeur pour la réussite du pari lancé par la communauté scientifique.


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