mardi, mai 13, 2025
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
La fin du règne du lithium ? Une nouvelle batterie bouscule les codes

La fin du règne du lithium ? Une nouvelle batterie bouscule les codes

par La rédaction
10 juillet 2024
en Batterie, Technologie

Des chercheurs basés aux États-Unis ont franchi une étape importante dans le domaine du stockage d’énergie. Ils ont mis au point une batterie innovante utilisant du sodium, dépourvue d’anode et fonctionnant à l’état solide. Cette avancée laisse entrevoir des possibilités de stockage énergétique plus accessibles financièrement et moins nocives pour l’environnement.

Le Laboratoire de Stockage et de Conversion d’Énergie (LSCE) de l’Université de Chicago, dirigé par la Professeure Y. Shirley Meng, a conçu la première batterie sodium sans anode à l’état solide au monde. Cette réalisation représente une avancée considérable dans le domaine des technologies de stockage d’énergie.

Le LSCE, fruit d’une collaboration entre l’École Pritzker d’Ingénierie Moléculaire de l’Université de Chicago et le Département d’Ingénierie Chimique et Nano de l’Université de Californie à San Diego, a franchi une étape cruciale vers la réalisation de batteries abordables, à charge rapide et à haute capacité pour les véhicules électriques et le stockage sur réseau.

Une combinaison inédite de technologies

Grayson Deysher, doctorant à l’UC San Diego et premier auteur de l’étude, précise : «Bien que des batteries au sodium, à l’état solide et sans anode aient déjà été développées séparément, personne n’avait réussi à combiner ces trois concepts jusqu’à présent.»

L’étude, publiée dans la revue Nature Energy, présente une nouvelle architecture de batterie sodium capable de fonctionner de manière stable pendant plusieurs centaines de cycles. En supprimant l’anode et en utilisant du sodium, un élément abondant et peu coûteux, à la place du lithium, cette nouvelle forme de batterie s’avère plus économique et écologique à produire. De plus, grâce à sa conception à l’état solide, la batterie offre une sécurité et une puissance accrues.

La Professeure Meng met en perspective l’importance de cette avancée : «Pour maintenir les États-Unis en fonctionnement pendant une heure, nous devons produire un térawatt-heure d’énergie. Pour atteindre notre objectif de décarbonation de l’économie, nous avons besoin de plusieurs centaines de térawatt-heures de batteries. Nous avons besoin de plus de batteries, et nous en avons besoin rapidement.»

Articles à explorer

Une approche Big Data pour les électrolytes de batteries

Une approche Big Data pour les électrolytes de batteries

9 mai 2025
Batteries ZIFB : 4 400 heures de stabilité grâce à un métal liquide innovant

Batteries ZIFB : 4 400 heures de stabilité grâce à un métal liquide innovant

7 mai 2025
Une nouvelle forme de batterie créée par le laboratoire de stockage et de conversion de l'énergie du professeur Y. Shirley Meng - une collaboration entre l'école d'ingénierie moléculaire Pritzker de l'UChicago et le département d'ingénierie chimique et nanotechnologique de la famille Aiiso Yufeng Li de l'université de Californie à San Diego - rapproche plus que jamais les batteries bon marché, à charge rapide et à haute capacité pour les véhicules électriques et le stockage en réseau.
Une nouvelle forme de batterie créée par le laboratoire de stockage et de conversion de l’énergie du professeur Y. Shirley Meng – une collaboration entre l’école d’ingénierie moléculaire Pritzker de l’UChicago et le département d’ingénierie chimique et nanotechnologique de la famille Aiiso Yufeng Li de l’université de Californie à San Diego – rapproche plus que jamais les batteries bon marché, à charge rapide et à haute capacité pour les véhicules électriques et le stockage en réseau. Crédit : UChicago Pritzker School of Molecular Engineering / John Zich

Cette recherche représente non seulement une avancée scientifique, mais aussi une étape nécessaire pour combler le fossé de production de batteries requis pour la transition de l’économie mondiale vers des énergies non fossiles.

Le sodium : une alternative durable au lithium

Le lithium, couramment utilisé dans les batteries, s’avère relativement rare. Il ne constitue qu’environ 20 parties par million de la croûte terrestre, contre 20 000 parties par million pour le sodium. Cette rareté, combinée à la demande croissante de batteries lithium-ion pour les ordinateurs portables, les téléphones et les véhicules électriques, a entraîné une flambée des prix, rendant les batteries nécessaires moins accessibles.

De plus, les gisements de lithium sont concentrés géographiquement. Le «Triangle du Lithium» (Chili, Argentine et Bolivie) détient plus de 75% des réserves mondiales de lithium, les autres gisements se trouvant en Australie, en Caroline du Nord et au Nevada. Cette répartition inégale favorise certaines nations au détriment d’autres dans la lutte contre le changement climatique.

La Professeure Meng souligne : «Une action mondiale nécessite une collaboration pour accéder aux matériaux d’importance critique.» Cette déclaration met en évidence la nécessité d’une coopération internationale dans le domaine des ressources énergétiques.

Pour créer une batterie sodium avec une densité énergétique comparable à celle d’une batterie lithium, l’équipe a dû concevoir une nouvelle architecture. Les batteries traditionnelles utilisent une anode pour stocker les ions pendant la charge. Lors de l’utilisation, les ions circulent de l’anode à travers un électrolyte vers un collecteur de courant (cathode), alimentant ainsi les appareils et les véhicules.

a) Schéma de la cellule pour les anodes en carbone, les anodes en alliage et la configuration sans anode. b) Comparaison de la densité d'énergie théorique pour différents matériaux d'anode en sodium. c) Schéma illustrant les conditions requises pour permettre une batterie à l'état solide sans anode.
a) Schéma de la cellule pour les anodes en carbone, les anodes en alliage et la configuration sans anode. b) Comparaison de la densité d’énergie théorique pour différents matériaux d’anode en sodium. c) Schéma illustrant les conditions requises pour permettre une batterie à l’état solide sans anode. Crédit : Laboratory for Energy Storage and Conversion

Les batteries sans anode éliminent cet élément et stockent les ions directement sur le collecteur de courant par dépôt électrochimique de métal alcalin. Cette approche permet d’obtenir une tension de cellule plus élevée, un coût de cellule réduit et une densité énergétique accrue, mais présente ses propres défis.

Grayson Deysher explique : «Dans toute batterie sans anode, un bon contact entre l’électrolyte et le collecteur de courant est nécessaire. Cela est généralement très facile avec un électrolyte liquide, car le liquide peut s’écouler partout et mouiller toutes les surfaces. Un électrolyte solide ne peut pas faire cela.»

Une approche novatrice : un solide qui s’écoule

L’équipe a adopté une approche innovante pour résoudre ce problème. Au lieu d’utiliser un électrolyte entourant le collecteur de courant, ils ont créé un collecteur de courant qui entoure l’électrolyte. Le collecteur de courant a été fabriqué à partir de poudre d’aluminium, un solide capable de s’écouler comme un liquide.

Lors de l’assemblage de la batterie, la poudre a été densifiée sous haute pression pour former un collecteur de courant solide tout en maintenant un contact de type liquide avec l’électrolyte. Cette innovation permet un cyclage à faible coût et à haute efficacité, ouvrant la voie à des avancées significatives dans cette technologie révolutionnaire.

«Les batteries sodium à l’état solide sont généralement considérées comme une technologie d’avenir lointain, mais nous espérons que cette étude pourra stimuler davantage la recherche dans le domaine du sodium en démontrant que cela peut effectivement bien fonctionner, voire mieux que la version au lithium dans certains cas.» ajoute le doctorant.

L’objectif ultime ? La Professeure Meng envisage un avenir énergétique offrant une variété d’options de batteries propres et abordables, capables de stocker l’énergie renouvelable à l’échelle des besoins de la société.

Légende illustration : Grayson Deysher, doctorant à l’université de San Diego, est le premier auteur de l’article décrivant les travaux de l’équipe. Grayson Deysher, doctorant à l’université de San Diego, est le premier auteur de l’article décrivant les travaux de l’équipe. Crédit : David Baillot / UC San Diego Jacobs School of Engineering

Article : « Design principles for enabling an anode-free sodium all-solid-state battery » – DOI: 10.1038/s41560-024-01569-9

Tags: batterielithiumsodiumsolide
Tweet3Partage4Partage1PartageEnvoyer
Article précédent

Éoliennes en mer – Une menace pour les requins électrosensibles ?

Article suivant

Une puce informatique peut-elle avoir une perte d’énergie nulle dans 1,58 dimension ?

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Un nouveau microscope révèle le flux de chaleur dans les matériaux pour l'énergie verte
Matériaux

Un nouveau microscope révèle le flux de chaleur dans les matériaux pour l’énergie verte

il y a 26 minutes
Un robot aquatique fabriqué en aliment pour poissons, conçu par l'EPFL
Robotique

Un robot aquatique fabriqué en aliment pour poissons, conçu par l’EPFL

il y a 1 heure
Une méthode d'impression 3D in vivo guidée par ultrasons révolutionne la médecine régénérative
Impression

Une méthode d’impression 3D in vivo guidée par ultrasons révolutionne la médecine régénérative

il y a 2 heures
Plus d'infos
Article suivant
Une puce informatique peut-elle avoir une perte d'énergie nulle dans 1,58 dimension ?

Une puce informatique peut-elle avoir une perte d'énergie nulle dans 1,58 dimension ?

Le JILA met au point l'horloge atomique la plus précise du monde basée sur un laser

Le JILA met au point l'horloge atomique la plus précise du monde basée sur un laser

Défi Quiz sur les Batteries (2)

Défi Quiz sur les Batteries (2)

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme : Amazon partenaire

Articles récents

Un nouveau microscope révèle le flux de chaleur dans les matériaux pour l'énergie verte

Un nouveau microscope révèle le flux de chaleur dans les matériaux pour l’énergie verte

13 mai 2025
Un robot aquatique fabriqué en aliment pour poissons, conçu par l'EPFL

Un robot aquatique fabriqué en aliment pour poissons, conçu par l’EPFL

13 mai 2025
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com