Batterie sodium vs Batterie lithium : Un avenir en question

L'arrivée des batteries au sodium sur le marché crée un véritable engouement ! Saviez-vous que CATL, une entreprise internationale, a récemment annoncé la production de sa batterie au sodium avec une garantie de 800 000 kilomètres ou 18 ans ? De même, pour la société française TIAMAT, qui a lancé sa propre version de batterie sodium… Ces nouveautés pourraient potentiellement perturber divers secteurs industriels.

1- Comprendre la batterie sodium et ses avantages/inconvénients

La batterie sodium

La batterie sodium est un dispositif rechargeable qui exploite les ions sodium (Na+) en tant que principaux porteurs de charge. Bien qu'elle partage des similitudes avec la batterie au lithium, le sodium est le matériau actif. Composée essentiellement de trois parties (cathode, anode et électrolyte*), elle génère de l'énergie lors de la décharge et se recharge en sens inverse.

• La cathode représente le pôle positif de la batterie. Elle est habituellement composée de matériaux d’oxyde ou de phosphate, pouvant interagir avec les ions sodium.

• L’anode est le pôle négatif, fabriquée généralement à base de carbone ou de graphite (et matériaux similaires), qui peuvent stocker les ions sodium.

• L’électrolyte, c’est un milieu dans lequel les ions sodium se déplacent entre la cathode et l’anode. Il peut se présenter sous forme liquide, solide ou une combinaison des deux.

Lors de la décharge, les ions sodium sont libérés de l’anode vers la cathode à travers l’électrolyte, générant un flux d’électrons dans le circuit externe. C’est ce qui fournit de l’énergie.

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Durant la recharge, les ions se dirigent de la cathode vers l’anode, toujours en traversant l’électrolyte…

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2- Batterie sodium vs Batterie lithium

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Les bienfaits de la batterie sodium‍

1. Abondance du sodium

Le sodium, abondant dans le sel de mer, rend les batteries au sodium potentiellement moins coûteuses et plus accessibles que les batteries lithium, dont les matériaux sont plus rares.

(D’après Europe 1, le sodium serait 500 fois plus présent que le lithium).

‍2. Économique

Grâce à l'abondance du sodium et à l'utilisation de matériaux relativement simples, la batterie sodium reste moins coûteuse à produire, la rendant attrayante pour des applications à grande échelle, telles que le stockage d'énergie sur les réseaux électriques.‍

3. Durabilité

La production et le processus de recyclage des batteries au sodium ont un impact environnemental réduit par rapport aux batteries au lithium, qui impliquent fréquemment l'extraction de métaux rares.

‍4. Sécurité

Les batteries sodium offrent une meilleure stabilité chimique et thermique, réduisant ainsi les risques d'incendie et d'explosion causés par les batteries lithium. Elles résistent en fait à un plus grand éventail de températures (hautes ou basses), bien qu'elles restent sensibles aux environnements humides.

‍5. Innovation

La batterie sodium est encore en phase de développement, laissant des opportunités d'innovation et d'amélioration, notamment en termes de densité énergétique et de performances diverses.

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Les désavantages de la batterie sodium

1. Densité énergétique

Malgré des efforts de recherche, la batterie sodium reste en deçà des performances de la batterie lithium en termes de stockage d'énergie pour un même volume ou poids. Ainsi leur application pour nos appareils du quotidien n’est pas optimale.

‍2. Vitesse de charge

Les batteries sodium présentent des temps de charge plus longs que les batteries lithium, même si certaines entreprises ont élaboré des prototypes plus compétitifs, qui se rechargent en seulement 5 minutes.

‍3. Maturité

La technologie des batteries sodium étant récemment apparue et moins développée que celle des batteries lithium, elle offre encore un terrain propice à d'éventuelles améliorations et innovations à venir.