CATL a dévoilé une batterie commerciale à base de sodium-ion destinée à être utilisée dans les transports électriques.
Un matériau bon marché et abondant comme le sel pourrait avoir beaucoup à offrir au monde de la science, et l’un des domaines où il pourrait changer la donne est la chimie des batteries. L’exploitation du sel pourrait nous permettre d’éviter une grande partie des coûts et des difficultés liés à l’approvisionnement en lithium plus rare, et le géant chinois CATL cherche à mener la charge en lançant sa première batterie sodium-ion commerciale.
Comme les batteries au lithium qui alimentent les smartphones, les ordinateurs portables et une grande partie du monde moderne, les batteries au sodium font également circuler des ions entre deux électrodes lorsque l’appareil est chargé et déchargé. Mais les ions sodium présentent quelques problèmes que les ions lithium ne présentent pas. Les ions sont de plus grande taille et sont susceptibles de créer des impuretés qui peuvent réduire la durée de vie de la batterie. En outre, ils sont loin d’offrir la densité énergétique du lithium, qui a fait ses preuves.
Les chercheurs ont proposé quelques solutions prometteuses à ces problèmes ces derniers temps. Certains se sont appuyés sur du sel supplémentaire pour que les batteries tiennent la distance, d’autres ont incorporé de fines couches de cuivre pour améliorer leurs performances, et d’autres encore ont réussi à intégrer des densités d’énergie élevées dans le format standard 18650.
Selon CATL, ses chercheurs ont surmonté ces problèmes avec les batteries sodium-ion en utilisant un matériau en carbone dur et poreux pour l’anode et en modifiant la structure d’un autre matériau appelé blanc de Prusse pour réarranger les électrons. Ces éléments constituent les composants clés de la première batterie sodium-ion commerciale de la société, qui affiche des performances impressionnantes.
Sa densité énergétique est annoncée comme pouvant atteindre 160 Wh/kg, ce qui est loin de la densité offerte par les batteries au lithium (jusqu’à 285 Wh/kg), mais n’est pas négligeable dans le monde des batteries au sodium. Elle peut également être chargée à 80 % de sa capacité en 15 minutes à température ambiante et conserver 90 % de sa capacité à des températures de -20 °C.
À cet effet, CATL affirme que sa nouvelle batterie au sodium est bien adaptée au transport électrique, notamment dans les régions froides. Il faut dire que la densité énergétique des batteries au lithium est l’un des freins au transport électrique, notamment dans le domaine de l’aviation, et ce n’est pas une densité de 160 Wh/kg qui va résoudre ce problème. Il peut toutefois y avoir des applications de niche pour une solution de batterie beaucoup moins chère dans certains domaines du transport, mais CATL a également trouvé un moyen de résoudre ce problème de densité.
Parallèlement à sa batterie au sodium, la société a également lancé une solution de stockage mixte qu’elle appelle la batterie AB. Celle-ci intègre des cellules sodium-ion et lithium-ion dans un seul système, avec un algorithme spécialement conçu pour gérer le flux d’énergie, compenser la densité plus faible du composant sodium-ion et optimiser ses performances.
La société affirme que la batterie peut également être adaptée pour être utilisée dans le stockage d’énergie à plus grande échelle, ce qui la place parmi une poignée d’autres sociétés produisant des batteries au sodium commerciales à ces fins. CATL, qui fournit des batteries à Tesla, affirme qu’elle prévoit d’établir une chaîne industrielle pour le déploiement de sa batterie au sodium en 2023.
