La technologie des batteries atteint des taux de cyclage sodium-métal records
Schéma d'un assemblage cellulaire symétrique à base de tricouche (l'encadré montre une région agrandie de (a) illustrant le flux d'ions sodium pendant le processus de décapage). Les mécanismes de décapage et de placage du sodium métallique à travers les pores de la tricouche sous un courant externe sont illustrés en (b) et (c). Crédit : Adapté de Sciences de l'énergie et de l'environnement (2023). DOI : 10.1039/D3EE03879C
Même si les batteries lithium-ion dominent actuellement le secteur, de sérieuses inquiétudes demeurent quant à la disponibilité limitée du lithium utilisé dans ces batteries. À l’inverse, les batteries sodium-ion offrent une alternative plus durable en raison de l’énorme abondance de sel dans nos océans, offrant ainsi potentiellement une alternative moins coûteuse à la demande croissante de stockage d’énergie.
Actuellement, la plupart des batteries sodium-ion contiennent un électrolyte liquide, qui présente un risque fondamental d'inflammabilité. En revanche, les matériaux NASICON (Sodium (Na) Super Ionic Conductor) sont des électrolytes solides ininflammables dotés d'une conductivité ionique élevée et d'une stabilité chimique et électrochimique supérieure.
Des chercheurs de l'école d'ingénierie A. James Clark de l'Université du Maryland ont maintenant développé une architecture de batterie au sodium solide (SSSB) basée sur NASICON qui surpasse les batteries sodium-ion actuelles dans sa capacité à utiliser le sodium métallique comme anode pour une énergie plus élevée. densité, faites-le cycle à des vitesses record, et le tout avec un électrolyte céramique plus stable qui n'est pas inflammable comme les électrolytes liquides actuels.
Le Dr Eric Wachsman, professeur universitaire émérite et directeur du Maryland Energy Innovation Institute, note : « Le sodium ouvre la possibilité d'un stockage d'énergie plus durable et à moindre coût, tandis que la technologie sodium-métal à l'état solide offre la possibilité de batteries à densité énergétique plus élevée. jusqu'à présent, personne n'a été capable d'atteindre les taux de cyclage sodium-métal à l'état solide à température ambiante élevés que nous avons atteints ici.
L'architecture électrolytique 3D unique a été récemment publiée dans Sciences de l'énergie et de l'environnement et offre la promesse de batteries au sodium à l’état solide à haute densité énergétique et commercialement viables. La démonstration réussie du cycle stable du sodium à des densités de courant élevées et du cycle cellulaire complet avec de fins électrolytes solides NASICON conducteurs d'ions structurés en 3D constituent une avancée significative vers une technologie de stockage d'énergie durable et plus économique.
Plus d'information:
Prem Wicram Jaschin et al, Cyclage à haut débit dans les architectures NASICON 3D doubles dopées vers des batteries à semi-conducteurs à anode sodium-métal à température ambiante, Sciences de l'énergie et de l'environnement (2023). DOI : 10.1039/D3EE03879C
Fourni par l'Université du Maryland
Citation: La technologie des batteries atteint des taux de cyclage sodium-métal records (2023, 20 décembre) récupéré le 20 décembre 2023 sur
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