L'avancée significative dans le domaine des batteries pourrait bientôt révolutionner la technologie des smartphones et des véhicules électriques. Des chercheurs ont mis au point une nouvelle batterie à base de sodium, capable de se recharger en quelques secondes, offrant ainsi une alternative prometteuse aux batteries
lithium-ion actuelles.
Les batteries aux sodium ne sont pas nouvelles, et présentaient jusqu'à maintenant beaucoup d'inconvénients. Les scientifiques ont combiné des matériaux pour anode issus de batteries conventionnelles avec des cathodes issues des supercondensateurs, permettant ainsi de créer un nouveau type de batterie sodium-ion qui se distingue par une capacité élevée et des capacités de recharge rapide.
Le sodium, bien plus abondant que le lithium, rend ces nouvelles batteries potentiellement moins coûteuses et plus durables. Cependant, les précédentes batteries sodium-ion présentaient des performances inférieures en termes de puissance et de capacité de stockage par rapport aux batteries lithium-ion, et nécessitaient un temps de
charge plus long, ce qui en limitait les applications.
Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont cherché à pallier ces défauts. Ils ont développé un type d'anode innovant avec des particules ultrafines de sulfure de fer intégrées dans du carbone dopé au
soufre et du
graphène, améliorant ainsi la conductivité et le stockage d'
énergie. Pour la
cathode, ils ont utilisé un "cadre imidazolate zéolitique" (ZIF), une
structure cristalline poreuse qui combine des ions métalliques avec des molécules organiques, améliorant ainsi la
vitesse de charge et de décharge de la batterie.
Le prototype complet a atteint une capacité de stockage d'énergie de 247 watt-heures par kilogramme (Wh/kg) et pouvait délivrer de l'énergie à une puissance allant jusqu'à 34 748 watts par kilogramme (W/kg), surpassant largement les performances des technologies existantes. De plus, la batterie a maintenu son efficacité et ses performances sur plus de 5 000 cycles de charge et de décharge, suggérant une longévité accrue, cruciale pour des applications telles que le stockage d'énergie sur le
réseau électrique et les véhicules électriques.