Les batteries sodium-ion offrent une technologie prometteuse
« Les batteries au lithium-ion sont en train de devenir une technologie dominante dans le monde et elles sont meilleures pour le climat que la technologie fossile, notamment en matière de transport. Mais le lithium constitue un goulot d’étranglement. On ne peut pas produire des batteries au lithium au même rythme que l’on souhaite produire des voitures électriques, et les gisements risquent de s’épuiser à long terme », explique Rickard Arvidsson. En outre, les matériaux critiques pour les batteries, tels que le lithium et le cobalt, sont en grande partie extraits dans quelques endroits seulement dans le monde, ce qui présente un risque pour l'approvisionnement.
Le développement de nouvelles technologies de batteries avance rapidement dans la recherche de la prochaine génération de stockage d’énergie durable – qui devrait de préférence avoir une longue durée de vie, avoir une densité énergétique élevée et être facile à produire. L’équipe de recherche de Chalmers a choisi d’examiner les batteries sodium-ion, qui contiennent du sodium – une substance très courante présente dans le chlorure de sodium courant – au lieu du lithium. Dans une nouvelle étude, ils ont réalisé ce qu'on appelle une évaluation du cycle de vie des batteries, dans laquelle ils ont examiné leur impact total sur l'environnement et les ressources lors de l'extraction et de la fabrication des matières premières.
Les batteries sodium-ion actuelles devraient déjà être utilisées pour le stockage d’énergie stationnaire dans le réseau électrique et, avec un développement continu, elles seront probablement également utilisées dans les véhicules électriques à l’avenir.
« Le stockage de l’énergie est une condition préalable au développement de l’énergie éolienne et solaire. Étant donné que le stockage se fait principalement avec des batteries, la question est de savoir de quoi seront fabriquées ces batteries ? La demande accrue de lithium et de cobalt pourrait constituer un obstacle à ce développement », estime Rickard Arvidsson.
Le principal avantage de cette technologie réside dans le fait que les matériaux contenus dans les batteries sodium-ion sont abondants et peuvent être trouvés partout dans le monde. Une électrode des batteries – la cathode – contient des ions sodium comme porteur de charge, et l'autre électrode – l'anode – est constituée de carbone dur qui, dans l'un des exemples étudiés par les chercheurs de Chalmers, peut être produit à partir de la biomasse de l'industrie forestière. . En termes de processus de production et de géopolitique, les batteries sodium-ion constituent également une alternative qui peut accélérer la transition vers une société sans énergie fossile. « Les batteries basées sur des matières premières abondantes pourraient réduire les risques géopolitiques et la dépendance à l'égard de régions spécifiques, tant pour les fabricants de batteries que pour pays », déclare Rickard Arvidsson.