La technologie
Le sodium-ion, l’alternative au plomb et au lithium
Même principe de fonctionnement que le lithium-ion, mais avec un élément abondant, sûr et performant dans le froid : le sodium.
Un peu d’histoire
Une technologie née en même temps que le lithium
- 1976Premières recherches : sodium-ion et lithium-ion sont découverts presque simultanément.
- 1991Le lithium-ion, plus dense en énergie, est commercialisé et prend l’avantage.
- 2010La recherche sur le sodium est relancée face à la rareté et au coût croissant du carbonate de lithium.
- 2016 →Accélération industrielle : le sodium-ion arrive dans les véhicules légers, le stockage d’énergie et les onduleurs.
Fonctionnement
Même principe, matériaux différents
Comme dans une batterie lithium-ion, les ions font la navette entre les deux électrodes à travers l’électrolyte lors de la charge et de la décharge. Ce sont les matériaux qui changent : plus courants, moins coûteux et plus stables.
Le collecteur de courant des deux électrodes peut être en aluminium, là où le lithium impose du cuivre côté négatif.
| Composant | Sodium-ion | Lithium-ion |
|---|---|---|
| Électrode positive | Oxyde lamellaire, bleu/blanc de Prusse, composés polyanioniques | NCM ternaire, phosphate de fer lithié (LiFePO4) |
| Électrode négative | Carbone dur, carbone mou | Graphite |
| Électrolyte | Hexafluorophosphate de sodium (NaPF6) | Hexafluorophosphate de lithium (LiPF6) |
| Séparateur | Membranes polyoléfines (identique) | |
| Collecteurs de courant | Aluminium (deux électrodes) | Aluminium (+) et cuivre (−) |
Comparatif
Plomb (VRLA), lithium-ion, sodium-ion
| Critère | Plomb VRLA | Lithium-ion | Sodium-ion |
|---|---|---|---|
| Durée de vie | 300 – 500 cycles | 3 000+ cycles | 3 000+ cycles |
| Profondeur de décharge (DoD) | 50 % | 80 – 100 % | 100 % |
| Densité énergétique massique | 30 – 50 Wh/kg | 150 – 250 Wh/kg | 100 – 150 Wh/kg |
| Densité énergétique volumique | 60 – 100 Wh/L | 200 – 350 Wh/L | 180 – 280 Wh/L |
| Tension nominale d’un élément | 2 V | 3 – 4,5 V | 2,8 – 3,5 V |
| Température de fonctionnement | 0 – 40 °C | 0 – 40 °C | −20 – 40 °C |
| Capacité restituée à −20 °C | 40 – 50 % | 70 % | 80 % et plus |
| Sécurité | Élevée | Moyenne | Élevée |
| Impact environnemental | Fort | Moyen | Faible |
| Régime de charge | 0,15C | 1C | Jusqu’à 5C |
| Régime de décharge | 0,5C – 1C | 0,5C – 1C | 12C |
| Temps de charge complète | 6 – 8 h (90 %) | 1 – 2 h | Moins d’1 h |
| Ressources naturelles | Abondantes | Limitées | Très abondantes |
Applications
Une technologie déjà largement déployée
Mobilité légère
Deux-roues, trois-roues, véhicules à basse vitesse et micro-citadines.
Stockage d’énergie
Stockage résidentiel et tertiaire couplé aux énergies renouvelables.
Alimentation critique
Onduleurs et alimentation des datacenters : le cœur de la gamme INFOSEC.
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