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Le sodium pourrait bientôt remplacer le lithium dans les batteries 

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Petite révolution dans le secteur des batteries : le réseau français RS2E, qui réunit chercheurs et industriels vient d’annoncer avoir mis au point un nouveau type de batteries au sodium, lesquelles pourraient à terme devenir une alternative aux batteries au lithium et permettre le stockage d’énergies renouvelables.

Elément notable, alors que les ressources de lithium sont très localisées sur la planète, conduisant notamment Bolloré à s’accorder avec le gouvernement bolivien pour développer l’industrie du lithium, en vue de permettre le développement de sa blue-car, le sodium s’avère quant à lui mille fois plus abondant, ce qui laisse entrevoir une véritable mise en concurrence des pays producteurs et une baisse importante du prix de revient des batteries.

Le fonctionnement du nouveau prototype mis au point par des chercheurs du CNRS et du CEA s’inspire de celui des batteries lithium-ion, des ions sodium transitant d’une électrode à l’autre dans un milieu liquide, au fil des cycles de charge et de décharge. En vue de faciliter le passage d’une batterie à l’autre, le prototype est d’un même format – dit 18650 – que celui des batteries lithium-ion aujourd’hui commercialisées (un cylindre de 1,8 cm de diamètre sur 6,5 cm de hauteur).

La quantité d’électricité que l’on peut y stocker atteint 90Wh/kg, un chiffre comparable à celui des batteries lithium-ion à leur début, précise par ailleurs le CNRS qui ajoute que 2000 cycles de charge et de décharge devraient être possibles sans perte de performance.  Autre atout et non des moindres : cette nouvelle batterie est capable à la fois de se charger très rapidement et de restituer son énergie très vite.

A la fin des années 1980, cette technologie avait été écartée au profit du lithium, dont la supériorité semblait alors évidente, techniquement parlant. Trois fois plus légers que les ions sodium, les ions lithium permettent de fabriquer des batteries très légères. C’était sans compter sur son inconvénient majeur : sa relative rareté et sa localisation dans quelques endroits ciblés de la planète, deux éléments propices à la flambée des cours.

« Lorsque le marché des véhicules électriques a commencé à se développer, on a craint un envol des cours du lithium », rappelle ainsi Jean-Marie Tarascon, le spécialiste français des batteries, chimiste du solide au CNRS. Cette situation a rapidement plaidé à un retour du sodium, d’autant plus qu’on le trouve à hauteur de 2,6 % dans la croûte terrestre, contre 0,06 % à peine pour le lithium. Mieux encore, il se répartit de manière relativement égale sur la planète, notamment dans l’eau de mer, sous forme de chlorure de sodium (NaCl).

Alors que pour le lithium, toute la recherche fondamentale s’était faite en Europe, notamment en France,  le transfert de technologie et la commercialisation ont eu lieu au Japon, permettant au passage à Sony de lancer sa première batterie lithium-ion en 1991. Résultat  des courses : « 95 % de la fabrication Li-ion se fait aujourd’hui en Asie » déplore Jean-Marie Tarascon.

Pour éviter que cette situation ne se reproduise, le CNRS (pour la partie fondamentale) et le Liten-CEA (pour l’aspect transfert de technologie) se sont associés à une quinzaine d’industriels parmi lesquels Renault, Saft ou encore Alstom pour créer le réseau RS2E dédié aux batteries de nouvelle génération. Objectif affiché : assurer la recherche mais également le développement, afin de pouvoir lancer la commercialisation des batteries sodium-ion sur le sol européen, dès que celles-ci seront prêtes. Le prototype étant finalisé, la prochaine étape est donc d’optimiser et de fiabiliser les procédés en vue d’un futur déploiement industriel.

Selon les analystes, le marché mondial des batteries devrait atteindre 80 milliards de dollars en 2020, soit deux fois plus qu’aujourd’hui. Reste que la concurrence est loin de s’endormir. Toyota travaille d’ores et déjà sur un prototype de batterie de voiture sodium-ion. La start-up anglaise Faradion, associée à l’université d’Oxford, a fait cette année une première démonstration de vélo électrique à batterie sodium-ion.

Sources : AFP, CNRS

Crédit Photo : CNRS

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16 Commentaires sur "Le sodium pourrait bientôt remplacer le lithium dans les batteries "

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SGL
Invité

Super intéressant, merci @ Elisabeth Studer

Elisabeth
Invité

merci à vous !!!

PEMS
Invité

Intéressant. Mais d’un point de vue sureté de fonctionnement le travail doit être énorme, car le sodium si ma mémoire est bonne, prend feu au contact de l’air et explose au contact de l’eau. 😉

Thibaut Emme
Admin

En fait le sodium métal (important) s’oxyde facilement dans l’air (d’où une conservation dans l’huile ou le pétrole) et réagit violemment avec H2O.
En revanche il faut 115° pour le brûler dans l’air.

Mais ici on parle d’ions sodium, mas du métal. Le sodium est alors sous forme de composé (un sel de sodium) dans un électrolyte et les ions naviguent entre anode et cathode.
Une batterie sodium-ion est théoriquement plus « sûre » qu’une lithium-ion.

Dr_Briefs
Invité

Juste le lithium est aussi un métal alcalin qui réagit exactement de la même manière au contact de l’air et de l’eau.
Donc sur ce point cela n’est en rien plus compliqué à mettre en œuvre que pour le lithium.

SGL
Invité

Avec les progrès des Lithium-air, mais aussi des cellules de Grätzel révolutionnaire pour la production d’électricité, nous pouvons facilement espérer une totale autonomie vis-à-vis des énergies fossiles.
Parions que dès 2030 les VE seront le principal mode de propulsion des autos.

georges
Invité

Totale autonomie vis à vis des énergies fossiles jusqu’à la prise !

seb
Invité

L’uranium est une énergie fossiles? Et la centrale nucléaire qui nous réchauffe tous à quelques millions de km qu’on appel Soleil? Et les gaz qui se déplacent dans l’atmosphère? Et la Lune qui fait régulièrement bouger quelques lites d’eau sur nos côtes?
Bref, avec un peu de volonté politique, oui c’est possible, même derrière la prise.

Elisabeth
Invité

merci seb ! oui, on oublie un peu trop vite qu’en France du moins, electrique = bcp bcp de nucléaire … et d’uranium … le petrole du 21eme siècle, avec tout ce que cela implique …

SGL
Invité

MAIS le nucléaire, c’est : pas de rejet de CO2 dans l’atmosphère.
La propulsion électrique, c’est aussi très compatible avec l’éolien voire le photovoltaïque (régulation par le stockage)
Avec l’hydrogène.
La propulsion électrique, avec sa production renouvelable et nucléaire, c’est aussi 40 à 70 milliards € d’économie sur la facture énergétique de la France.
La propulsion électrique, c’est potentiellement 1 million d’emplois en France pour produire l’électricité en renouvelable.
La propulsion électrique, c’est enfin moins d’argent pour les dictatures pétrolières ainsi que pour les sources financières du terroriste.

wizz
Membre
En France, chaque année, le secteur du transport (tout ce qui a un moteur et qui roule sur le bitume) consomme environ 50MTEP, 50 millions de tonnes équivalent pétrole Peu ou prou, c’est environ 60 millions de m3 pétrole 60 milliards de litres de pétrole 1 baril vaut 159 litres Le prix d’un baril, consulter la bourse. Exercice: calculer le flux financier sortant de la France Chaque année, la France produit environ 550TWh d’électricité, et consomme environ 500TWh. Export pour environ 50TWh 50TWh 50.000GWh 50.000.000MWh 50.000.000.000kWh Une partie de cette exportation est du contrat entre EDF et les compagnies des… Lire la suite >>
seb
Invité
Je vais prendre tes chiffres sans les vérifier, je te fais confiance. En ce moment le baril n’est pas cher, il semble tourner autour des 40/45$ ça nous fait le litre à 0.28$ et donc les 6l à 1.69$ soit environ 1.80€. Il n’y a pas très longtemps le baril était à 100$, ça ferait 3.77$ soit 4€ les 6l. Pour l’export d’électricité c’est facile, ça fait entre 0.25 et 0.5, en euros j’imagine? Bref, vive l’électrique, mais si on consomme plus ce qu’on produit on exporte moins d’électricité, mais on importe moins de pétrole aussi, donc ça nous rapporte… Lire la suite >>
wizz
Membre

de la lecture

http://www.faq-logistique.com/TL&A-Focus-Feuillet-Environnement-Consommation-Energie-Dans-Transports.htm
En 2011, les transports ont été à l’origine de 69,8% de la consommation énergétique de produits pétroliers en France, proportion stable par rapport à l’année précédente.
Pour la deuxième année consécutive, la consommation d’énergie de traction des transports a augmenté (+0,7%). Elle est resté toutefois inférieure à son niveau d’avant crise : 51,9 millions de Tep (tonnes équivalent pétrole) en 2011 contre 53 millions en 2007, avant la crise.

http://www.rte-france.com/sites/default/files/bilan_electrique_2014.pdf
pages 33-34 pour les pressés

Dr_Briefs
Invité

L’uranium n’est pas une énergie fossile. Mais une énergie non renouvelable.
Ce n’est pas la même chose.

Pour le soleil c’est de la fusion nucléaire alors que les centrales nucléaires fonctionnent sur le principe de la fission.

klm
Invité

hyper intéressant.

das godasse
Invité

On revient à la vieille bonne pile saline 🙂

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