Les batteries au lithium (Li) -ion (LIB) sont les systèmes de stockage d'énergie électrochimique de choix pour une grande variété d'applications, mais d'autres sorts de systems de batteries émergentes sont actuellement en voie de partager leur place dominante.




Parmi elles, les batteries au sodium (Na) -ion (NIB) ont un grand potentiel pour représenter la option de stockage d'énergie de nouvelle génération à faible coût et respectueuse de l'environnement. Les divers indicateurs de performance clés requis par différentes apps et la diversification du marché sont la force motrice qui pousse la technologie Na-ion as well as près du marché.

Une équipe de scientifiques comprenant WMG de l'Université de Warwick a combiné ses connaissances et son abilities pour évaluer l'état actuel de la technologie Na-ion, des matériaux au développement cellulaire, offrant une comparaison réaliste des indicateurs de performance clés pour les NB et les LIB.




Les LIB jouent un rôle primordial dans la changeover vers une économie sobre en carbone. Cependant, alors que le marché se développe rapidement, les défis environnementaux et sociaux liés à la production de masse de LIB suscitent une grande attention vers la recherche de options possibilities de stockage d'énergie basées sur des matériaux pouvant être achetés de manière sturdy et responsable. Dans ce scénario, les NIB représentent une technologie alternate de stockage d'énergie à faible coût, long lasting et moreover respectueuse de l'environnement.

Dans l'article « Issues of these days for Na-based mostly batteries of the long run: from Resources to Cell metrics  », publié le 18 septembre 2020 dans le Journal of Electric power Resources, une grande équipe de scientifiques industry experts en technologie Na-ion, dirigée par WMG, de l'Université de Warwick (Royaume-Uni), analyse la viewpoint que les NIB s'implantent sur le marché du stockage d'énergie. Le document comprend également des chercheurs de: Helmholtz Institute Ulm (Allemagne), College de France (France), Humboldt College Berlin (Allemagne), Institute for Vitality technology (Norvège), Université de Picardie Jules Verne (France), University of Bordeaux (France) ) et CIC energiGUNE (Espagne).

Les batteries à base de Na- offrent une combinaison de propriétés intéressantes. Ils sont bon marché, utilisent des précurseurs durables et disposent d'un approvisionnement sûr en matières premières. En outre, ils sont considérés comme une technologie de remplacement qui pourrait bénéficier des installations de fabrication de batteries Li-ion déjà existantes.

En tant que systèmes à base de Li, les batteries à foundation de Na se présentent sous différentes formes, telles que les batteries Na-ion, Na-all-reliable-condition-batteries, NaO2 et Na / S. Alors que les dernières sont considérées comme des systems futures disruptives, la technologie Na-ion représente une technologie attrayante presque prête à défier les batteries Li-ion dans des apps spécifiques.

Les mesures de efficiency sont de la in addition haute relevance pour la technologie SIB afin d'assurer un coût par Wh compétitif et de trouver une position sur le marché. Dans ce travail, les matériaux d'électrode et les systèmes d'électrolyte les plus prometteurs ont été examinés et des mesures de efficiency de la littérature académique ont été utilisées pour extrapoler les indicateurs de overall performance des cellules à ion sodium complet.

Les auteurs indiquent qu'avec le développement en cours, les meilleurs matériaux actuellement disponibles pour les cellules Na-ion devraient permettre d'approcher la densité d'énergie de la génération actuelle de cellules commerciales Li-ion. L'un des domaines d'application les as well as importants pour les prototypes de batteries sodium-ion développés est certainement les systèmes de stockage d'énergie stationnaires, où le coût et la durée de vie représentent deux paramètres fondamentaux. « Dans ce domaine, les batteries sodium-ion ont le potentiel de dominer le futur marché, représentant le système le as well as prometteur pour combler le fossé entre la generation et l'utilisation d'énergie en garantissant l'approvisionnement énergétique. Cependant, les programs à haute puissance dans le domaine de l'électrification de l'automobile constituent un créneau potentiel. demande de NIB « , déclare le Dr Ivana Hasa, professeur assistant à WMG.

D'autres améliorations technologiques sont nécessaires pour augmenter les performances, notamment en termes de densité d'énergie. Des résultats extrêmement encourageants ont été obtenus pour la technologie Na-ion en très peu de temps par rapport à la technologie Li-ion. L'amélioration technologique sera réalisée par l'optimisation de la fabrication et de l'assemblage des composants cellulaires, comme cela s'est produit au cours des trente dernières années pour la technologie LIB.

Le Dr Ivana Hasa, du WMG, Université de Warwick commente: « Du position de vue de la recherche appliquée, les futurs initiatives de recherche devraient être consacrés à la recherche fondamentale, à la découverte de matériaux et à la compréhension des processus thermodynamiques et cinétiques régissant la chimie de ces systèmes. En outre, l’étude des batteries Na-ion à furthermore grande échelle est d’une great importance primordiale pour obtenir des données réalistes permettant de comparer les progrès de la technologie ainsi que l’adoption d’une méthodologie de rapportage commune dans la communauté scientifique permettant une comparaison équitable des résultats de performance. «