Abonnez-vous Identifiez-vous

Identifiez-vous

Vos codes d'accès sont erronés, Veuillez les saisir à nouveau. Mot de passe oublié ?

L'Usine de l'Energie

Pourquoi la petite batterie sodium-ion mise au point par le CEA et le CNRS a tout d'une grande

Manuel Moragues , ,

Publié le

Christian Masquelier, professeur à l’université de Picardie Jules Verne, revient sur le tour de force annoncé en fin d’année dernière par le réseau de recherche français R2SE et le CEA : la fabrication de la première batterie électrique sodium-ion au format standard 18650 : un cylindre de 1,8 cm de diamètre sur 6,5 cm de hauteur. Une étape clé dans la course engagée par les chercheurs du monde entier pour développer un concurrent au lithium-ion pour les applications stationnaires.


Crédits :  V.GUILLY/CEA

 

 

L'Usine Nouvelle : Quelle est cette technologie sodium-ion sur laquelle vous travaillez ?

Christian Masquelier : Il s’agit d’une alternative au lithium-ion qui s’en inspire directement. Comme dans les batteries Li-ion, il y a deux électrodes et un électrolyte organique. Mais ce sont des ions sodium qui circulent entre les électrodes au lieu d’ions lithium. Les matériaux sont aussi très différents. Il y a peu d’entreprises qui s’y intéressent, mais c’est un domaine qui mobilise de plus en plus de chercheurs académiques dans le monde, notamment au Japon, aux Etats-Unis et en Espagne.

Quelles sont les performances de votre technologie et en quoi peut-elle concurrencer le lithium-ion ?

Notre batterie affiche une densité d’énergie – la quantité d’électricité qu’on peut stocker par kg de batterie – de 90 Wh/kg. Elle peut être chargée et déchargée rapidement (une heure) et sa durée de vie – au bout de laquelle sa capacité n’est plus que de 80% de sa capacité initiale – dépasse 2000 cycles de charge-décharge. C’est donc une batterie opérationnelle. Sa densité d’énergie pourra encore progresser, à peut-être 130-140 Wh/kg, mais elle restera en deçà des meilleures batteries Li-ion, qui atteignent 200 Wh/kg. En revanche, ses matériaux devraient coûter bien moins cher que ceux du Li-ion et elle devrait concurrencer cette technologie sur les applications pour lesquelles la densité d’énergie n’est pas prioritaire, comme le stockage stationnaire d’énergie.

Pourquoi avoir réalisé un prototype au format 18650 ?

C’est la première fois qu’est fabriquée une batterie sodium-ion au format 18650 – un cylindre de 1,8 cm de diamètre sur 6,5 cm de hauteur. C’est important car c’est un standard très répandu, qui équipe nos ordinateurs portables - et les voitures Tesla. Quand on affiche des performances dans ce format, ça parle. Cela veut aussi dire que la technologie ne se cantonne pas au laboratoire. Sur une cellule de cette taille, il faut des quantités importantes de matière, des films de grande longueur. C’est le stade pré-industriel. Ce n’est pas à portée de tout le monde.

Qui est derrière cette première ?

Ce sont des chercheurs académiques du CNRS et du CEA. Ce qui est remarquable, c’est que nous sommes allés très vite – moins de deux ans – pour parvenir à ce stade pré-industriel. Cela démontre la puissance de l’alliance du CEA et du CNRS ainsi que de notre démarche en « task-force », sans industriel : une dizaine de personnes issues de cinq ou six labos, qui ont bénéficié des lignes de production pilotes du CEA. Cette rapidité et cette diversité n’auraient pas été possibles en travaillant directement avec un industriel soucieux de sa propriété industrielle.

L’étape d’après, c’est l’industrialisation…

Là, il faudra des industriels ! Parmi la quinzaine d’industriels qui sont dans notre réseau RS2E, dont Saft, Renault, Total, Solvay, etc…, il y en a de très intéressés. Nous pourrons leur licencier les technologies que nous avons brevetées. Il faudra bien sûr qu’il y ait un marché, mais les choses pourraient aller vite. Comme nous l’avons montré avec notre prototype réalisé sur les lignes pilotes du CEA, notre technologie sodium-ion peut être transposée sur des lignes de production conçues pour le lithium-ion. C’est un avantage crucial.

Propos recueillis par Manuel Moragues

Réagir à cet article

Les entreprises qui font l'actu

 

Créez votre compte L’Usine Connect

Fermer
L'Usine Connect

Votre entreprise dispose d’un contrat
L’Usine Connect qui vous permet d’accéder librement à tous les contenus de L’Usine Nouvelle depuis ce poste et depuis l’extérieur.

Pour activer votre abonnement vous devez créer un compte

Créer votre Compte
Suivez-nous Suivre Usine Nouvelle sur Facebook Suivre Usine Nouvelle sur Twitter RSS Usine Nouvelle

Les cookies assurent le bon fonctionnnement de nos sites et services. En utilisant ces derniers, vous acceptez l’utilisation des cookies.

OK

En savoir plus