Voitures électriques : une nouvelle batterie révolutionnaire
Vous connaissez déjà les batteries lithium-ion. Une équipe de chercheurs vient de mettre au point une batterie NA-ion (sodium-ion). Selon ses concepteurs, celle-ci coûte moins cher, représente une alternative plus sécuritaire et permettra aux véhicules électriques d’être encore plus verts.
Une batterie est composée de 3 éléments. Deux électrodes; l’anode et la cathode, qui baignent dans un liquide appelé électrolyte. L’anode est chargée négativement alors que la cathode est chargée positivement. L’électrolyte dans lequel ils se trouvent favorise l’échange d’électrons et d’ions entre les deux électrodes. C’est le transfert d’électrons qui génère l’électricité produite par les batteries. Lors de la décharge de la batterie, les électrons négatifs de l’anode sont absorbés par la cathode. Puis lorsqu’on recharge la batterie les électrons font le voyage inverse. Pour équilibrer l’échange d’électrons, un échange d’ions positifs se produit aussi entre les deux électrodes via l’électrolyte.
Danger
L’électrolyte contenu dans les batteries au lithium est liquide. Il a un fort potentiel de réaction électrochimique, risquant une surchauffe suivie d’un important risque d’inflammabilité. C’est la raison qui force les autorités à vous demander de ne pas mettre de piles au lithium dans vos bagages qui seront en soute lors de votre vol, mais plutôt de les garder avec vous à bord de l’appareil. Si jamais elles s'enflamment durant votre vol, on le remarquerait rapidement et ainsi il serait possible de contenir l’incendie avant qu’il soit trop tard.
Densité énergétique
Les batteries au sel n’ont jamais connu un essor important car leur densité énergétique était beaucoup plus faible que celle des piles au lithium. Une forte densité énergétique permet aux piles de fournir plus d’énergie plus longtemps entre chaque recharge. En modifiant la composition de l'électrolyte, les chercheurs ont réussi à augmenter la densité énergétique des piles au sel, les rendant aussi durables et performantes que celles au lithium. Ce nouvel électrolyte est solide et à base de soufre et de chlore. Ce faisant, il est beaucoup plus stable que l’électrolyte liquide utilisé dans les batteries au lithium et risque moins de s'enflammer.
Afin de démontrer l’efficacité de leurs batteries au sel, l’équipe de scientifiques a mis à profit une technologie canadienne. Celle-ci utilise les rayons X pour suivre le mouvement des ions ainsi que les structures chimiques qu’ils forment à l’intérieur des batteries. Puisque le sel est disponible à plus grande échelle que le lithium, ce type de batteries aura un coût moins élevé que celles à base de lithium.
Des batteries écologiques
Puisqu'elles ne contiennent pas de métaux lourds, les piles au sel sont plus faciles à recycler et moins polluantes à fabriquer. Sans compter que l’abondance de sel sur la planète facilite leur fabrication et leur assure un coût moins élevé. CATL (Chine), le plus grand fabricant de batteries du monde, a déjà annoncé la production de masse de batteries au sel destiné aux véhicules électriques. L’entreprise chinoise a annoncé qu’elle sera en mesure de livrer des véhicules électriques avec une batterie au sel dès 2026. Toujours selon CATL, grâce à cette nouvelle technologie le prix des véhicules électriques baissera de façon significative. De plus, leur fabrication sera meilleure pour l'environnement par rapport aux véhicules électriques d’aujourd’hui qui fonctionnent avec une batterie au lithium.
Ajoutons que les batteries au sel rehausseront la stabilité des réseaux électriques car elles offrent un stockage d’énergie plus sûr et plus performant par temps froid. Elles seront aussi capable de stocker l’énergie produite à l’aide de panneaux photovoltaïques
