Qu'est-ce qu'une batterie sodium-ion ?

Les batteries lithium-ion et les accumulateurs au plomb ne vous sont certainement pas inconnus, car ils accompagnent l'humanité depuis longtemps. Mais avec l'évolution des temps, les batteries lithium-ion et plomb-acide ont du mal à répondre aux besoins croissants de la population. Le développement d'autres types de batteries chimiques est imminent et les gens se tournent à nouveau vers les batteries sodium-ion. Qu'est-ce qu'une batterie sodium-ion ?

Qu'est-ce qu'une batterie sodium-ion ?

Les batteries sodium-ion sont des batteries rechargeables, abrégées en SIB ou NIB. Les batteries sodium-ion ont été développées dès le début des années 1970. Toutefois, à cette époque, leurs perspectives commerciales étaient éclipsées par les batteries lithium-ion, ce qui a entraîné une stagnation du développement des batteries au sodium. Ce n'est qu'au début des années 2010 que les batteries sodium-ion sont revenues sur le devant de la scène.

Les composants d'une batterie sodium-ion comprennent l'anode, la cathode, l'électrolyte, etc. Les anodes comprennent le carbone, le graphène, l'arséniure de carbone, les métaux, les alliages métalliques, les oxydes, le disulfure de molybdène, etc. Comment ces ingrédients créent-ils de l'électricité ?

Comment fonctionne une pile au sodium ?

Nous savons que les batteries lithium-ion sont également rechargeables et nous avons déjà discuté de leur principe de fonctionnement. En fait, le principe de fonctionnement de la batterie à ions sodium est similaire. La charge et la décharge s'effectuent également par le mouvement des ions sodium entre les électrodes positives et négatives. Pendant le processus de charge, les ions sodium se déplacent de la cathode vers l'anode. Inversement, lorsque la batterie se décharge, les ions sodium se déplacent de l'anode vers la cathode.

Principe de fonctionnement des batteries sodium-ion

Avantages des piles sodium-ion

Vous devez également être curieux de savoir quels sont les avantages qui ont ramené les batteries sodium-ion au centre de la recherche et du développement.

Ressources riches

Par rapport au lithium, qui ne représente que 0,0065% de la croûte terrestre, les ressources en sodium sont considérablement plus abondantes, puisqu'elles représentent 2,75%. De plus, elles ne sont pas concentrées dans quelques pays, mais réparties uniformément sur l'ensemble du globe.

 Performances en matière de sécurité

Piles au lithium Les piles au sodium sont plus stables que les piles au plomb, mais vous avez peut-être entendu parler de piles au lithium qui prennent feu et explosent. Les chercheurs ont donc soumis les piles au sodium à tous les tests auxquels sont soumises les piles au lithium, afin d'évaluer leur niveau de sécurité. Les résultats ont été très encourageants : les piles au sodium se sont révélées chimiquement plus stables que les piles au lithium et n'ont pas pris feu ni explosé, même dans des conditions aussi rigoureuses.

Meilleures performances à basse température

Les piles au sodium ont une plage de température de fonctionnement très large, capable de se charger et de se décharger normalement de -40°C à 80°C. Cette performance répond parfaitement au problème du mauvais fonctionnement de certaines piles rechargeables dans les régions froides.

Capacité de charge rapide

Les produits mis sur le marché montrent que les batteries sodium-ion possèdent d'excellentes capacités de charge rapide. Elles peuvent être chargées jusqu'à 90% en seulement 15 minutes. Cette capacité réduit considérablement les temps d'attente pour les utilisateurs.

Une énergie respectueuse de l'environnement

Les batteries sodium-ion ont un impact extrêmement faible sur l'environnement et représentent un nouveau type d'énergie verte et respectueuse de l'environnement.

Coût

Il faut reconnaître que les ressources en sodium sont assez abondantes. Bien que le prix actuel des batteries sodium-ion n'ait pas encore atteint le point idéal, on s'attend à ce qu'avec les progrès de la technologie, elles soient moins chères que les batteries lithium-fer-phosphate, en tirant parti de leurs avantages inhérents.

Inconvénients des piles sodium-ion

Densité énergétique

La densité énergétique actuelle des batteries sodium-ion n'est pas très élevée, et leur volume et leur poids sont relativement importants. Toutefois, grâce aux améliorations constantes apportées par les chercheurs aux matériaux des électrodes et à la conception des batteries, leur densité énergétique devrait augmenter de manière significative à l'avenir.

Cycle de vie

Actuellement, les batteries sodium-ion ont généralement une durée de vie d'environ 3 000 charges. Par rapport à la technologie plus mature des batteries au lithium, il existe une marge d'amélioration importante dans leur durée de vie. durée du cycleet ils devraient rapidement devenir comparables à cet égard.

Maturité du marché

Par rapport aux batteries au lithium et au plomb-acide, la technologie des batteries sodium-ion n'est pas encore aussi mature. Les chaînes de fabrication et d'approvisionnement des batteries sodium-ion ne sont pas encore bien établies, et leur application sur le marché est relativement limitée. Il faudra plus de temps pour qu'elles atteignent une commercialisation complète.

À quoi peuvent servir les piles sodium-ion ?

Les matières premières des batteries sodium-ion sont abondantes et peu coûteuses. Toutefois, en raison de leur faible densité énergétique, elles conviennent particulièrement aux applications pour lesquelles le poids et le volume ne sont pas des critères essentiels, comme les systèmes de stockage d'énergie à grande échelle, les véhicules électriques à faible vitesse, les véhicules industriels, etc.

Application de la batterie sodium-ion

Quel est l'avenir des piles au sodium ?

Les batteries sodium-ion représentent une technologie de stockage de l'énergie prometteuse, mais leur industrialisation est actuellement faible et l'avantage lié au faible coût des matières premières n'a pas encore été pleinement exploité. 

Grâce à l'innovation et à l'amélioration des matériaux, les performances des batteries peuvent être encore améliorées, notamment en ce qui concerne la densité énergétique, la durée de vie et l'efficacité de la charge/décharge. 

En outre, l'avantage des ressources abondantes, associé aux progrès des processus de production, signifie que les batteries sodium-ion pourraient réduire de manière significative les coûts de fabrication une fois qu'elles seront produites à grande échelle. 

Dans l'ensemble, ils devraient rapidement trouver des applications dans un large éventail de domaines allant au-delà des véhicules électriques à faible vitesse et des systèmes de stockage d'énergie.

Ressources pour les piles au sodium

Batterie sodium-ion et batterie lithium-ion

Les comparaisons entre des types de piles similaires sont inévitables. Lorsque vous choisissez une batterie, vous souhaitez également savoir quel type offre le meilleur rapport coût/performance pour vos appareils. Nous les comparerons brièvement aux batteries lithium-ion. Si vous souhaitez obtenir des informations plus détaillées, nous vous invitons à lire l'article "Batterie sodium-ion et batterie lithium-ion.”

Batterie sodium-ion VS. Batterie lithium-ion

Densité énergétique

Actuellement, la densité énergétique des batteries sodium-ion est légèrement inférieure à celle des batteries lithium-ion. Toutefois, grâce aux progrès technologiques, la densité énergétique des batteries au sodium augmente progressivement et devrait rattraper celle des batteries au lithium-ion au cours des deux prochaines années.

Prix

Les matières premières des batteries sodium-ion sont abondantes et peu coûteuses, et leurs coûts globaux futurs devraient être inférieurs à ceux des batteries lithium-ion.

Durée de vie

La durée de vie des batteries sodium-ion est plus courte que celle des batteries lithium-ion.

Batterie sodium-ion et batterie plomb-acide

Si vous souhaitez approfondir les avantages et les inconvénients de ces deux types de produits, lisez l'article "Quelle est la meilleure solution ? | Batterie Ion Sodium vs Batterie Acide Plomb".

Batterie Sodium Ion VS Batterie Plomb Acide

Densité énergétique

La densité énergétique des batteries sodium-ion est plus élevée que celle des batteries plomb-acide.

Prix

Les batteries plomb-acide ont un coût très faible. Lorsque les batteries sodium-ion seront pleinement commercialisées, leur prix devrait être inférieur à celui des batteries plomb-acide.

Durée de vie

Les batteries sodium-ion ont une durée de vie plus longue que les batteries plomb-acide.

Qui fabrique les piles sodium-ion ?

Bien que les batteries sodium-ion ne soient pas encore très répandues, il existe déjà un certain nombre de fabricants engagés dans la recherche, le développement et la production sur le marché. Quelles sont donc les entreprises qui fabriquent des batteries sodium-ion ?

Altris AB

BYD

CATL

Faradion Limited

HiNA Battery Technology Company

KPIT Technologies

Énergie Natron

Northvolt

TIAMAT

Pour plus d'informations sur les fabricants de batteries sodium-ion, veuillez cliquer sur cet article "Principales entreprises de batteries sodium-ion dans le monde“.

FAQ

Les piles sodium-ion remplaceront-elles les piles au lithium ?

Bien que les batteries sodium-ion présentent de nombreux avantages, elles ne remplaceront pas les batteries lithium-ion à court terme. En effet, leur technologie n'est pas encore suffisamment mûre et le degré de commercialisation doit encore être accru. Dans des segments de marché et des scénarios d'application spécifiques, les batteries sodium-ion peuvent présenter plus d'avantages. Toutefois, dans les domaines qui nécessitent une densité énergétique élevée et des vitesses de charge rapides, les batteries sodium-ion doivent encore être développées.

Pourquoi n'utilisons-nous pas de batteries sodium-ion ?

Bien que les batteries sodium-ion soient populaires dans les secteurs sensibles aux coûts, leur densité énergétique n'est pas assez élevée et la quantité d'énergie qu'elles peuvent stocker est relativement faible, ce qui les rend inadaptées à une utilisation dans les appareils électroniques portables ou les véhicules électriques. 

En outre, cette technologie n'est pas encore mature, et la chaîne d'approvisionnement et l'infrastructure de production ne sont pas suffisamment développées et stables, les coûts de production n'ayant pas encore été ramenés dans la fourchette prévue.

À l'avenir, à mesure que la technologie progressera et que les coûts diminueront, on pense que les batteries sodium-ion trouveront leur créneau, s'imposeront sur le marché des applications et deviendront un choix de prédilection.

Tesla utilisera-t-elle des batteries sodium-ion？ ?

Bien que Tesla n'ait pas encore annoncé son intention d'utiliser des batteries sodium-ion, la société continue d'explorer diverses technologies de batteries afin d'améliorer les performances de ses produits et d'en réduire les coûts. Mais compte tenu de son exploration continue de diverses technologies de batteries pour améliorer les performances et la rentabilité de ses produits, Tesla n'a pas encore annoncé son intention d'utiliser des batteries sodium-ion. Si les batteries sodium-ion peuvent améliorer leurs performances, notamment la densité énergétique, la durée de vie, le taux de charge et de décharge, et réduire davantage les coûts, améliorer la chaîne d'approvisionnement, etc. Tesla devrait envisager d'adopter cette technologie.

Conclusion

Ce document traite du contenu des batteries sodium-ion, de la définition, du principe de fonctionnement, des avantages et des inconvénients, des applications et de la comparaison avec des types de batteries similaires. J'espère qu'il vous permettra de mieux comprendre les batteries sodium-ion. Votre avis est également le bienvenu.