Qu'est-ce que la batterie Na ?

La batterie sodium-ion (batterie sodium-ion) est une batterie secondaire (batterie rechargeable), reposant principalement sur les ions sodium pour se déplacer entre les électrodes positives et négatives pour fonctionner, similaire au principe de fonctionnement des batteries lithium-ion. L'une des dix principales technologies émergentes dans le domaine de la chimie en 2022.

Principe de fonctionnement

Pendant le processus de charge et de décharge, Na plus est intégré et détaché entre les deux électrodes : lors de la charge, Na plus est désintercalé de l'électrode positive et intégré dans l'électrode négative à travers l'électrolyte ; L’inverse est vrai lors de la décharge.

La nouvelle batterie sodium-ion 18650 stocke et libère de l'électricité à l'aide du transfert d'ions sodium au lieu du lithium-ion.

Avantages techniques

Les chercheurs ont positionné ce matériau particulier comme un secret commercial, et Loïc Simonin, co-chercheur au LITEN, souligne : "Sa densité énergétique est comparable à celle des batteries lithium-ion comme le lithium fer phosphate."

Le matériau d’électrode utilisé dans les batteries sodium-ion est principalement du sel de sodium, qui est plus abondant et moins cher que le sel de lithium. Étant donné que les ions sodium sont plus gros que les ions lithium, les batteries sodium-ion constituent une alternative rentable lorsque les exigences en matière de poids et de densité énergétique ne sont pas élevées.

Par rapport aux batteries lithium-ion, les batteries sodium-ion présentent les avantages suivants :

(1) réserves abondantes de matières premières de sel de sodium, prix bas et utilisation de matériaux cathodiques à base de fer-manganèse-nickel par rapport aux matériaux cathodiques ternaires des batteries lithium-ion, le coût des matières premières est réduit de moitié ;

(2) En raison des caractéristiques du sel de sodium, il est permis d'utiliser un électrolyte à faible concentration (la même concentration d'électrolyte, la conductivité du sel de sodium est d'environ 20 pour cent supérieure à celle de l'électrolyte de lithium) pour réduire les coûts ;

(3) Les ions sodium ne forment pas d'alliages avec l'aluminium et l'électrode négative peut utiliser une feuille d'aluminium comme collecteur de courant, ce qui peut réduire encore les coûts d'environ 8 pour cent et le poids d'environ 10 pour cent ;

(4) Étant donné que les batteries sodium-ion n'ont pas de caractéristiques de décharge excessive, les batteries sodium-ion peuvent se décharger jusqu'à zéro volt. La densité énergétique des batteries sodium-ion est supérieure à 100 Wh/kg, ce qui est comparable à celle des batteries lithium fer phosphate, mais leur avantage en termes de coût est évident et elles devraient remplacer les batteries plomb-acide traditionnelles dans le stockage d'énergie à grande échelle.