Dans un contexte où la quête d’alternatives durables aux technologies existantes s’accroît, les batteries sodium-ion émergent comme une solution prometteuse face aux limites des batteries lithium-ion. Alors que la demande de solutions de stockage d’énergie explose, notamment pour accompagner le développement des énergies renouvelables, cette technologie pourrait bien réformer le secteur.
Les premières recherches sur les batteries sodium-ion, menées dans les années 1990, avaient été rapidement délaissées au profit du lithium-ion, jugé plus performant. Pourtant, bien que ces deux métaux alcalins partagent certaines caractéristiques, notamment le rôle des ions dans le transport et le stockage de l’énergie, le sodium-ion fonctionne différemment. Lors de la recharge, les ions sodium migrent de l’électrode positive appelée cathode vers l’électrode négative, l’anode. À la décharge, ces ions retournent vers la cathode, générant un flux d’électrons dans le circuit externe, créant ainsi le courant électrique.
Véritable équivalence ou simple substitution ?
Les batteries au sodium-ion fonctionnent sur un principe similaire à celui des batteries lithium-ion, mais en substituant le lithium par du sodium.
Les batteries sodium-ion, bien que présentant une densité énergétique inférieure à leurs homologues lithium-ion, offrent de nombreux avantages significatifs. Leur atout principal réside dans leur faible impact environnemental. Contrairement aux batteries lithium-ion, qui nécessitent du cobalt, un métal rare et coûteux, les batteries sodium-ion utilisent le sodium, un élément abondant et facile à extraire, ce qui les rend plus économiques et durables. Elles présentent un risque d’emballement thermique moindre que les batteries lithium-ion, réduisant ainsi les risques d’incendie. Les batteries sodium-ion conservent de bonnes performances même à des températures négatives, ce qui en fait une alternative intéressante pour des applications dans des environnements extrêmes.
De plus, ces batteries affichent une bonne durée de vie cyclique. Selon les études menées par Faradion, pionnier britannique en la matière, ces batteries peuvent aller jusqu’à 2000 cycles de charge/décharge et une faible dégradation.
Une innovation déjà en cours de développement
CATL, l’un des principaux fabricants mondiaux de batteries, a commencé dès 2021 à commercialiser des batteries sodium-ion en Chine, notamment pour équiper les voitures de petit gabarit.
En France, la startup amiénoise Tiamat Energy marque des avancées significatives dans le développement de cette technologie. Au printemps dernier, Tiamat a signé un accord pour l’implantation de sa future usine à Boves, dont la mise en service est prévue pour 2026. Ce projet suscite déjà l’intérêt des grands acteurs de l’automobile, tels que Stellantis Ventures, qui a investi dans Tiamat. Ce fonds de capital-risque, créé par Stellantis, le géant issu de la fusion entre PSA (Peugeot-Citroën) et FCA (Fiat Chrysler Automobiles), vise à soutenir l’innovation dans les technologies automobiles. Avec un capital de 300 millions d’euros, il finance des startups prometteuses capables de révolutionner l’industrie, notamment en matière de batteries.
Les batteries sodium-ion ne devraient pas remplacer totalement les batteries lithium-ion à court terme, bien qu’elles représentent une alternative prometteuse. Leur capacité doit encore être optimisée pour rivaliser pleinement. Cependant, elles pourraient se faire une place dans des applications spécifiques, notamment dans le stockage stationnaire pour les énergies renouvelables. EDF envisage d’ailleurs cette technologie pour stocker l’énergie produite par des fermes éoliennes et photovoltaïques. L’avenir des batteries sodium-ion dépendra des besoins des utilisateurs, des applications ciblées et des progrès technologiques à venir, ouvrant la voie vers un futur énergétique plus durable et accessible.
Sources:
https://www.flashbattery.tech/fr/batteries-au-sodium/
