Batterie sodium vs Batterie lithium : quel avenir ?

La batterie au sodium arrive sur le marché et commence à faire de plus en plus de bruit. L’entreprise internationale CATL a officialisé la mise en production de sa batterie au sodium, garanties 800.000kms ou 18 ans. C’est également le cas de la société française TIAMAT qui vient de lancer sa batterie sodium. Cette nouvelle pourrait bien bouleverser tous les secteurs industriels.

Qu’est-ce qu’une batterie sodium ? Quels sont les avantages et inconvénients ?

1. Batterie sodium : késako ?

Une batterie au sodium est une batterie rechargeable qui utilise des ions sodium (Na+) comme principaux porteurs de charge. Elle est semblable à la batterie lithium, mais c’est le sodium qui est utilisé comme matériau actif. Ces batteries se composent principalement de 3 parties :

• Cathode : la cathode est le pôle positif de la batterie et est généralement composée de matériaux d’oxyde ou de phosphate qui peuvent interagir avec les ions sodium.
• Anode : l’anode est le pôle négatif et est souvent fabriquée à partir de matériaux comme le carbone ou le graphite, qui peuvent stocker les ions sodium.
• Électrolyte : L’électrolyte est un milieu dans lequel les ions sodium se déplacent entre la cathode et l’anode. Il peut être liquide, solide ou une combinaison des deux.

Lors de la décharge, les ions sodium sont libérés de l’anode et se déplacent à travers l’électrolyte vers la cathode, générant un flux d’électrons dans le circuit externe, ce qui fournit de l’énergie.

Lors de la recharge, le processus s’inverse, et les ions sodium sont réintégrés dans l’anode.

2. Batterie sodium vs batterie lithium

AVANTAGES DE LA BATTERIE SODIUM

1. Abondance du sodium

Le sodium est l’un des éléments les plus abondants sur Terre, présent notamment dans le sel de mer. Cette abondance rend les batteries au sodium potentiellement moins chères et plus accessibles que les batteries lithium, dont les matériaux sont plus rares. Selon Europe 1, le sodium est 500 fois plus présent que le lithium.

2. Économique

En raison de l’abondance du sodium et de la simplicité relative des matériaux utilisés, la batterie sodium reste moins coûteuse à produire que les batteries au lithium. Cela la rend particulièrement intéressante pour des applications à grande échelle, comme le stockage d’énergie sur les réseaux électriques.

3. Durabilité

La fabrication et le recyclage des batteries au sodium ont un impact environnemental moindre en comparaison avec les batteries au lithium, qui nécessitent souvent l’extraction de métaux rares et ont des processus de recyclage plus complexes.

4. Sécurité

Il n’est pas rare d’entendre parler des feux de batterie lithium. Les batteries sodium offrent une meilleure stabilité chimique et thermique, ce qui réduit les risques d’incendie et d’explosion associés aux batteries au lithium. Les cellules de la batterie sodium ne sont pas inflammables et ne sont pas sujettes aux explosions ou aux courts-circuits. Ces batteries peuvent également résister à des températures plus basses et plus hautes que celles des batteries lithium. Elles n’ont pas de risque d’emballement thermique mais restent sensible aux environnements humides.

5. Innovation

La batterie sodium est encore en phase de développement, ce qui laisse de grandes possibilités d’innovations et d’améliorations, notamment en ce qui concerne la densité énergétique et les performances diverses.

INCONVÉNIENTS DE LA BATTERIE SODIUM

1. Densité énergétique

Malgré les efforts des pôles de recherche et développement, la batterie sodium reste en dessous des performances de la batterie lithium. Cela signifie qu’elle stocke moins d’énergie pour un même volume ou poids, ce qui peut être un désavantage pour des applications où la compacité et la légèreté sont essentielles, comme dans les appareils électroniques portables ou les véhicules électriques.

2. Vitesse de charge

Les batteries sodium ont des vitesses de charge plus lentes comparées aux batteries lithium. Toutefois, certaines entreprises ont aujourd’hui développé des batteries qui concurrencent largement les batteries lithium car elles se rechargent en 5mn.

3. Maturité

La technologie des batteries sodium est relativement nouvelle et moins mature que celle des batteries lithium. Il y a encore beaucoup de place pour l’amélioration et l’innovation de ces produits.