De nouvelles batteries au sodium-soufre. et sodium-ion.

          Un groupe de recherche sino-australien a créé une nouvelle batterie sodium-soufre dont la capacité serait quatre fois supérieure à celle des batteries lithium-ion. Beaucoup moins chère à produire, elle pourrait devenir intéressante pour les voitures électriques et le stockage de l'énergie électrique, à température ambiante.
           Le sodium et le souffre sont largement répandus dans le monde entier.
           Jusqu'à présent ces batteries ne fonctionnaient qu'à haute température (300d°C) et avaient un nombre de cycles de recharge peu élevé. la taille des atomes de sodium, plus grands que ceux du lithium. rendait le déplacement des ions plus difficile lors des cycles de charge et de décharge. 
          L'équipe de chercheurs a introduit un cadre poreux fer-éléments organiques, qui facilite ce déplacement. Elle indique avoir conservé la moitié de sa capacité après 1000 cycles de recharge.    
          Des études sont également avancées en Allemagne (BASF) et en Espagne.

          Le fonctionnement est le suivant : Lors de la décharge, le sodium métallique produit du Na+ et des électrons. Na+ se déplace à travers le séparateur jusqu'à la cathode de soufre. Le soufre élémentaire est réduit et se combine au sodium pour former du polysulfure de sodium.    
            Lorsqu'une certaine tension est appliquée lors de la charge., une réaction inverse se produit, au cours de laquelle le polysulfure de sodium se décompose en sodium métallique et en soufre.
          
           Des batteries sodium /ion sont également à l'étude. Elles fonctionnent sur le même principe que les batteries lithium-ion, mais utilisent le sodium, plus accessible et économique.
         Toutefois leur densité énergétique est environ 40% de moins que les batteries au lithium ( 150 WH / kg contre 200), leur tension nominale est de 2,3-2,5 V, contre 3,2-3,7 V pour le lithium, ce qui limite la charge par poids. La durée de vie est moindre.
          Par contre, elles sont plus sûres (moins inflammables) et peuvent fonctionner entre -20 °C et +60 °C, offrant ainsi une meilleure résistance aux températures froides.   
           Plusieurs constructeurs automobiles ont commencé à intégrer des batteries sodium-ion dans leurs véhicules électriques, essentiellement en Chine, mais Renault et Stellantis s'y intéressent.
           EDF s'y intéresse pour stoker l'énergie renouvelable.
           Pour l’instant, seul le sodium-ion en milieu non aqueux dispose de la maturité technologique suffisante permettant de miser sur un développement de la batterie d’ici 5 à 10 ans, mais à plus long terme, la batterie sodium-ion en milieu aqueux pourrait offrir un nombre de cycles important, à un coût plu faible.