Des scientifiques ont créé des cellules sodium-ion (Na-ion) à électrolyte solide • VOITURES ÉLECTRIQUES
Des scientifiques de l'Université d'Austin (Texas, USA) ont créé des cellules Na-ion avec un électrolyte solide. Ils ne sont pas encore prêts pour la production, mais ils semblent prometteurs : ils ressemblent à certains égards aux cellules lithium-ion, résistent à plusieurs centaines de cycles de fonctionnement et utilisent un élément bon marché et abordable : le sodium.
Asphalte, graphène, silicium, soufre, sodium - ces substances et éléments permettront d'améliorer les éléments électriques à l'avenir. Ils ont un point commun : ils sont relativement facilement disponibles (à l'exception du graphène) et promettent des performances similaires, voire meilleures à l'avenir, au lithium.
Une idée intéressante est de remplacer le lithium par du sodium. Les deux éléments appartiennent au même groupe de métaux alcalins, les deux sont également réactifs, mais le sodium est le sixième élément le plus abondant dans la croûte terrestre et nous pouvons l'obtenir à moindre coût. Dans les cellules Na-ion développées au Texas, le lithium dans l'anode est remplacé par du sodium, et les électrolytes inflammables sont remplacés par des électrolytes de soufre solides. (source).
Initialement, une cathode en céramique a été utilisée, mais pendant le fonctionnement (acceptation de charge / transfert de charge), elle a changé de taille et s'est effondrée. Par conséquent, il a été remplacé par une cathode flexible en matériaux organiques. La cellule ainsi conçue a fonctionné sans défaillance pendant plus de 400 cycles de charge/décharge, et la cathode a reçu une densité énergétique de 0,495 kWh/kg (cette valeur ne doit pas être confondue avec la densité énergétique de l'ensemble de la cellule ou de la batterie).
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Après une nouvelle amélioration de la cathode, il a été possible d'atteindre le niveau de 0,587 kWh/kg, ce qui correspond approximativement aux valeurs obtenues sur les cathodes des cellules lithium-ion. Après 500 cycles de charge, la batterie a pu conserver 89 % de sa capacité.ce qui correspond également aux paramètres des cellules Li-ion [plus faibles].
Les cellules Na-ion fonctionnent à une tension inférieure à celle des cellules lithium-ion, elles peuvent donc être utilisées pour alimenter des appareils électroniques portables. Cependant, le groupe Austin a également décidé de passer à une tension plus élevée afin que les cellules puissent être utilisées dans les véhicules électriques. Pourquoi? L'un des principaux paramètres d'une voiture est sa puissance, et elle dépend directement de la force du courant et de la tension aux électrodes.
Il convient d'ajouter que John Goodenough, l'inventeur des cellules lithium-ion, vient de l'Université d'Austin.
Photo d'ouverture : Réaction d'un petit morceau de sodium à l'eau (c) Ron White Expert en mémoire - Entraînement de la mémoire et entraînement cérébral / YouTube. Plus d'exemples :
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