Les batteries au sodium : une alternative viable aux batteries lithium ?

Les batteries au lithium-ion ont été adoptées comme technologie de référence dans les secteurs de l’électronique, des véhicules électriques et des énergies renouvelables. Les chercheurs explorent des solutions alternatives plus durables, parmi lesquelles les batteries au sodium qui présentent une densité énergétique inférieure à celle des batteries lithium-ion.

Depuis plusieurs décennies, les batteries au lithium-ion se sont imposées comme la technologie dominante dans les domaines de l’électronique, des véhicules électriques et des énergies renouvelables.

Bien qu’elles soient essentielles pour la transition énergétique et la mobilité électrique, leur production soulève de nombreuses questions concernant la disponibilité des ressources et leur impact sur l’environnement. L’extraction du lithium repose en effet sur des ressources limitées et génère des conséquences environnementales significatives.

Des alternatives émergentes face aux limites des batteries lithium-ion

Il convient également de mentionner que le recyclage des batteries lithium-ion s’avère relativement coûteux et complexe. Face à ces défis, les chercheurs explorent des solutions alternatives plus durables.

Parmi celles-ci, les batteries au sodium attirent un intérêt croissant. La disponibilité du sodium, son faible coût de production et son potentiel en matière de durabilité en font une option prometteuse.

À l’instar des batteries lithium-ion, celles au sodium fonctionnent grâce à un déplacement réversible d’ions entre une électrode négative (anode) et une électrode positive (cathode). Les ions assurent donc le transport de charge au sein de la batterie.

Lors du chargement de la batterie, les ions sodium migrent de la cathode vers l’anode, tandis que le mouvement inverse se produit lors de la décharge, permettant de produire de l’énergie électrique.

Un fonctionnement similaire, mais des performances différentes

Dans les batteries lithium, ce rôle est joué par des ions lithium. Bien que le fonctionnement soit similaire, les deux types de batteries présentent néanmoins des différences notables. La différence de taille et de masse ionique entre les ions sodium et lithium influence effectivement les performances électrochimiques des batteries.

Les ions sodium ont un rayon ionique plus important. Ils s’insèrent donc plus difficilement dans certains matériaux d’électrode, ce qui se traduit par une densité énergétique inférieure à celle des batteries lithium-ion.

Cependant, la disponibilité du sodium et l’utilisation de matériaux moins coûteux ayant un impact environnemental réduit représentent des atouts majeurs pour l’adoption à grande échelle des batteries au sodium.