Des chercheurs australiens développent un électrolyte plus sûr pour les batteries au sodium

Des chercheurs de l'Université Deakin à Victoria et de l'Université du Queensland affirment avoir développé un nouveau matériau électrolytique ininflammable à utiliser dans les batteries au sodium qui pourrait rendre la technologie plus sûre et moins chère que les batteries lithium-ion.

Le développement révolutionnaire, rapporté ce mois-ci dans la revue Nature Materials, est la création d'un matériau à électrolyte polymère solide qui remplace les solvants liquides inflammables traditionnellement utilisés dans les batteries au sodium.

"La plupart des industries qui développent des batteries au sodium utilisent généralement une électrode à base de carbone et un électrolyte liquide, qui a une faible capacité et peut également alimenter un incendie si la batterie surchauffe", a déclaré le Dr Xiaoen Wang, qui a dirigé la recherche aux côtés du professeur Maria Forsyth, également de Deakin. Institut universitaire des matériaux frontières.

"Nous adoptons une approche différente, en utilisant du sodium métallique réactif comme anode pour augmenter la capacité de la batterie et, ce faisant, nous développons des électrolytes plus sûrs pour assurer la sécurité des batteries au sodium."

Cependant, c'est un composant clé - un polymère contenant du fluor - développé par le Dr Cheng Zhang et le professeur Andrew K. Whittaker de l'Institut australien de bioingénierie et de nanotechnologie de l'Université du Queensland qui a fourni une percée importante.

Utilisé à l'origine pour des applications biologiques, c'est la première fois qu'une classe de polymère contenant du fluor sera utilisée dans des batteries au sodium à l'état solide.

Le développement des batteries s'est accéléré au cours de la dernière décennie et continue de s'accélérer alors que les chercheurs et les scientifiques du monde entier recherchent des alternatives aux batteries lithium-ion traditionnelles en raison de la diminution des ressources nécessaires à la fabrication.

"Comme le lithium pourrait devenir une denrée rare, le prix des batteries au lithium est élevé, tandis que d'autre part, les ressources en sodium sont plus abondantes", a déclaré le Dr Wang.

"Notre polymère soutiendra l'utilisation de batteries au sodium, qui sont peu coûteuses par rapport aux batteries au lithium."

Auparavant, cependant, les batteries au sodium ne duraient pas aussi longtemps que les batteries lithium-ion, et elles n'avaient pas non plus une densité d'énergie aussi élevée, ce qui signifie que le seul avantage existait dans la fabrication et l'approvisionnement.

Cependant, en associant les batteries au sodium aux nouveaux électrolytes polymères, les chercheurs pensent que les batteries au sodium pourraient offrir près de 1 000 cycles, ce qui est comparable aux batteries lithium-ion actuelles.

Les chercheurs pensent également qu'une étude plus approfondie pourrait ouvrir la voie à l'utilisation de leurs nouvelles batteries au sodium dans le stockage d'énergie stationnaire ou même dans les véhicules électriques. Les tests à petite échelle des batteries ont déjà été couronnés de succès, et les chercheurs envisagent des tests à grande échelle, avant de passer au prototypage.

Joshua S. Hill est un journaliste basé à Melbourne qui écrit sur le changement climatique, les technologies propres et les véhicules électriques depuis plus de 15 ans. Il réalise des reportages sur les véhicules électriques et les technologies propres pour Renew Economy et The Driven depuis 2012. Son mode de transport préféré est ses pieds.