KAIST (Korea Advanced Institute of Science & Technology) a mis au point une batterie hybride sodium-ion qui promet de se charger en quelques secondes seulement. Cette avancée a été rendue possible par l’utilisation de matériaux couramment utilisés dans les supercondensateurs, ce qui permet à cette technologie d’être compétitive par rapport aux batteries lithium-ion.
Bien que le sodium soit 500 fois plus abondant que le lithium, ces batteries sont confrontées à plusieurs limitations, notamment une densité énergétique plus faible. C’est pourquoi une équipe de recherche dirigée par le professeur Jeung Ku Kang a créé un système hybride qui permet de surmonter ce problème.
Pourquoi hybride ? Parce qu’il s’agit d’une solution à mi-chemin entre une batterie et un supercondensateur. Les anodes utilisent des matériaux typiques d’une batterie, tandis que les cathodes utilisent une formulation adaptée à un supercondensateur. Cette combinaison a été rendue possible par le développement de nouveaux matériaux avancés pour les deux électrodes.
Selon le KAIST, sa batterie hybride au sodium dépasse la capacité de stockage des batteries au lithium commerciales, tout en ayant la densité de puissance des supercondensateurs (34 748 W/kg). La densité énergétique est de 247 Wh/kg, ce qui est idéal pour des applications telles que les véhicules électriques.
Quels sont les avantages des batteries au sodium ?
Comme indiqué plus haut, le sodium est plus abondant que le lithium, sa distribution géographique est plus diversifiée et la Chine ne contrôle pas la chaîne d’approvisionnement. Les batteries au sodium se passent de matières premières rares et coûteuses telles que le cobalt, le nickel, le cuivre et le graphite. Il ne faut pas non plus perdre de vue que le sodium est intrinsèquement moins cher que le lithium et que son prix est soumis à moins de fluctuations.
Les piles au sodium sont plus faciles à recycler et ont une empreinte carbone plus faible. Elles ont un taux de charge plus élevé et sont beaucoup plus performantes que les piles au lithium, que ce soit à basse ou à haute température. En termes de sécurité, elles sont généralement plus stables et peuvent être transportées complètement déchargées.
La production devrait augmenter rapidement dans les années à venir, car elles utilisent les mêmes processus de fabrication que les piles au lithium. Les premiers constructeurs à utiliser cette technologie dans les voitures électriques ont été JAC et JMEV, bien que des groupes tels que BYD et Renault aient également manifesté leur intérêt pour l’utiliser dans des véhicules électriques à bas prix.