Une batterie sodium-aluminium pour la transition énergétique ?
Jusqu'à présent, les batteries de ce type reposaient presque exclusivement sur la technologie lithium-ion. Un nouveau concept de batterie sodium-aluminium développé par des chercheurs du Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) devrait désormais apporter de nouveaux avantages.
La nouvelle batterie sodium-aluminium développée par des chercheurs du Laboratoire national du Pacific Northwest (PNNL) ne se distingue pas par ses performances ou d'autres caractéristiques positives de prime abord, mais par les matières premières à partir desquelles elle est fabriquée. Ces deux métaux sont disponibles en abondance sur la Terre, contrairement au lithium et au cobalt, qui sont nécessaires pour les systèmes de stockage d'électricité les plus courants aujourd'hui. C'est ce qui explique leur prix élevé pour le stockage de l'électricité excédentaire produite par les centrales éoliennes et solaires.
Electrolyte solide embarqué
L'anode de cette batterie innovante est composée de laine d'aluminium et de sel liquide, la cathode de sodium métallique. Entre les deux se trouve un électrolyte solide qui laisse passer les ions de sodium, mais empêche les deux électrodes d'entrer en contact et de provoquer un court-circuit.
"Nous avons démontré que cette nouvelle conception de batterie au sel liquide permet une charge et une décharge beaucoup plus rapides que les batteries soufre-sodium haute température. De plus, elles fonctionnent à une température nettement plus basse et la capacité de stockage d'énergie est maintenue pendant de nombreux cycles de charge et de décharge", explique Guosheng Li, scientifique des matériaux du PNNL. Après 345 cycles, elle était encore de 82,8 %.
La méga-tendance de l'énergie propre
Imre Gyuk, directeur de l'Office of Electricity, Energy Storage Program du Département américain de l'énergiequi a soutenu cette recherche, fait remarquer que "cette technologie de batterie, fabriquée avec des matériaux peu coûteux et disponibles dans le pays, nous rapproche des objectifs de notre nation en matière d'énergie propre".
Bien que la batterie en soit à ses débuts et qu'elle n'ait pour l'instant que la taille d'une pile bouton, les chercheurs spéculent qu'il sera possible d'atteindre une densité énergétique allant jusqu'à 100 wattheures par kilogramme (Wh/kg) lorsqu'elle sera "mature". Celle des batteries lithium-ion utilisées dans l'électronique commerciale et les véhicules électriques est de 170 à 250 Wh/kg. Ainsi, la nouvelle batterie ne convient que pour une utilisation stationnaire.
"Notre objectif principal pour cette technologie est de permettre un transfert quotidien peu coûteux de l'énergie solaire vers le réseau électrique sur une période de dix à vingt-quatre heures", explique Vince Sprenkle, expert en technologie des batteries de PNNL. Selon lui, la plupart des technologies de batteries actuelles, y compris les batteries lithium-ion, se prêtent bien au stockage d'énergie à court terme. Pour couvrir les besoins en électricité pendant plus de dix heures, il faudrait développer de nouveaux concepts de batteries peu coûteux, sûrs et durables.
Source : Communiqué de presse.com
