Les batteries lithium-ion ont été le moteur de la révolution des énergies renouvelables, mais leur dépendance au lithium – une ressource concentrée dans quelques pays, extraite avec un coût environnemental considérable et dont l'approvisionnement est de plus en plus tendu – représente une vulnérabilité stratégique pour la transition énergétique mondiale. Des ingénieurs de l'Académie chinoise des sciences ont mis au point une architecture de batterie sodium-ion qui se recharge complètement en quatre minutes, conserve 90 % de sa capacité après 10 000 cycles de charge et coûte 40 % moins cher à fabriquer que des cellules lithium-ion équivalentes – grâce au sodium, un élément si abondant qu'il est dissous dans tous les océans de la planète.
Cette avancée majeure, la recharge en quatre minutes, repose sur un nouveau matériau d'anode composé de carbone dur à structure nanoporeuse très désordonnée. Cette structure offre un nombre extraordinaire de sites d'insertion pour les ions sodium, accessibles par diffusion rapide. Alors que le carbone dur conventionnel exige que les ions sodium traversent toute l'épaisseur des couches de carbone – un processus limité par la diffusion à l'état solide –, l'architecture nanoporeuse désordonnée permet aux ions d'atteindre des sites de stockage situés à quelques nanomètres de la surface de l'électrode. Ceci permet d'atteindre des vitesses de charge extrêmement élevées et, par conséquent, une recharge complète en quatre minutes.
La durée de vie de 10 000 cycles de charge avant perte de capacité significative correspond à 27 ans de recharge quotidienne, dépassant largement la durée de vie prévue de tout véhicule électrique ou système de stockage d'énergie actuellement en service. En 2026, la Chine avait déjà installé des installations de stockage d'énergie par batteries sodium-ion d'une capacité combinée supérieure à 2 gigawattheures, et trois grands constructeurs automobiles ont annoncé des modèles de véhicules à batteries sodium-ion pour 2027.
Le lithium a rendu possible la révolution des batteries. Le sodium pourrait la rendre permanente, abordable et véritablement mondiale.
Source : Académie chinoise des sciences,
Cette avancée majeure, la recharge en quatre minutes, repose sur un nouveau matériau d'anode composé de carbone dur à structure nanoporeuse très désordonnée. Cette structure offre un nombre extraordinaire de sites d'insertion pour les ions sodium, accessibles par diffusion rapide. Alors que le carbone dur conventionnel exige que les ions sodium traversent toute l'épaisseur des couches de carbone – un processus limité par la diffusion à l'état solide –, l'architecture nanoporeuse désordonnée permet aux ions d'atteindre des sites de stockage situés à quelques nanomètres de la surface de l'électrode. Ceci permet d'atteindre des vitesses de charge extrêmement élevées et, par conséquent, une recharge complète en quatre minutes.
La durée de vie de 10 000 cycles de charge avant perte de capacité significative correspond à 27 ans de recharge quotidienne, dépassant largement la durée de vie prévue de tout véhicule électrique ou système de stockage d'énergie actuellement en service. En 2026, la Chine avait déjà installé des installations de stockage d'énergie par batteries sodium-ion d'une capacité combinée supérieure à 2 gigawattheures, et trois grands constructeurs automobiles ont annoncé des modèles de véhicules à batteries sodium-ion pour 2027.
Le lithium a rendu possible la révolution des batteries. Le sodium pourrait la rendre permanente, abordable et véritablement mondiale.
Source : Académie chinoise des sciences,
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