La recherche de solutions innovantes pour les batteries représente un enjeu majeur à mesure que la demande en énergie propre ne cesse de croître. Une équipe de chercheurs néerlandais, en collaboration avec l’Académie des Sciences Chinoise, vient de franchir un nouveau seuil à cet effet. Leur dernière publication dans Nature Energy changerait la donne pour l’avenir des batteries.
Les chercheurs de l’Université de Technologie de Delft, menés par Marnix Wagemaker et Alexandros Vasileiadis, ont développé une batterie innovante. Celle-ci se distingue par sa capacité à se recharger rapidement, à stocker une quantité relativement importante d’énergie et à présenter une durée de vie prolongée.
Leur recherche met en lumière les améliorations apportées à l’électrode négative des batteries Na-ion, qui peuvent désormais être fabriquées à partir de matériaux organiques. Cette avancée réduit la dépendance aux matériaux rares issus de pays hors continent européen.
Le point fort de cette recherche réside également dans l’amélioration de l’autre côté de la batterie. Les chercheurs ont publié un article dans Nature Sustainability, détaillant le développement d’une nouvelle électrode positive. Ce matériel, issu des principes de conception combine le meilleur de deux structures possibles : une haute densité énergétique associée à une capacité de recharge rapide.
De plus, le matériau semble changer sa structure très progressivement lors de la charge et de la décharge, ce qui augmente encore sa durée de vie. Notamment, il ne contient pas de cobalt, un composant encore courant dans les cathodes des batteries Li-ion.
Prochaines étapes
Grâce à l’approfondissement des connaissances sur ces matériaux pour batteries, le troisième projet du Fonds de Croissance dédié à la technologie des batteries durables prépare le terrain pour les prochaines étapes. Le projet abordera, en plus de la recherche sur les batteries Li-ion, la recherche sur les batteries Na-ion à l’échelle nationale.
L’expansion de la recherche sur les batteries permettra d’appliquer cette technologie sur les marchés nationaux et européens, ouvrant la voie à une transition énergétique plus verte et durable.
En synthèse
Les travaux énoncés ici marquent un tournant dans la recherche sur les batteries, avec le développement de batteries Na-ion moins dépendantes de matériaux critiques et présentant des performances améliorées. Cette avancée, couplée à l’amélioration des électrodes positives sans cobalt, promet de contribuer significativement à l’essor des technologies de batteries durables.
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Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce qu’une batterie Na-ion ?
Les batteries Na-ion sont une alternative aux batteries lithium-ion, utilisant le sodium (Na) comme matériau principal pour le stockage de l’énergie. Elles offrent l’avantage d’utiliser des matériaux plus abondants et moins coûteux.
Pourquoi réduire l’utilisation de matériaux critiques est-il important ?
La réduction de la dépendance aux matériaux critiques, souvent rares et chers, est cruciale pour la durabilité environnementale et la sécurité d’approvisionnement des technologies de batteries.
Quels sont les avantages des nouvelles électrodes développées ?
Les nouvelles électrodes offrent une densité énergétique élevée, une capacité de recharge rapide et une durée de vie prolongée, tout en étant exemptes de cobalt, réduisant ainsi l’impact environnemental.
Quel est l’impact de ces recherches sur le marché des batteries ?
Ces avancées technologiques promettent de rendre les batteries plus durables, performantes et moins coûteuses, favorisant leur adoption à grande échelle et leur intégration dans les systèmes énergétiques nationaux et européens.
Quelles sont les prochaines étapes de cette recherche ?
La prochaine phase du projet se concentrera sur l’expansion de la recherche et l’application des technologies de batteries Na-ion et Li-ion à l’échelle nationale et européenne, visant à soutenir la transition vers une énergie plus propre.
Références
Article : « Fast-charge high-voltage layered cathodes for sodium-ion batteries » – DOI: 10.1038/s41893-024-01266-1
