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Batterie au sodium fonctionnelle grâce à un séparateur à base d’algues

Batterie au sodium fonctionnelle grâce à un séparateur à base d’algues

Actualité générale |
Par Andre Rousselot



Des chercheurs de l’Université de Bristol ont utilisé des nanomatériaux fabriqués à partir d’algues pour créer un séparateur solide pour une batterie sodium-ions.

Les batteries sodium-métal (SMB) sont des systèmes de stockage d’énergie à haute énergie et à faible coût prometteurs pour la prochaine génération d’applications à grande échelle, mais souffrent du problème d’une croissance incontrôlée des dendrites, qui pénètrent dans le séparateur de la batterie et entraînent un court-circuit.

Le séparateur nanofibreux électrofilé bifonctionnel est construit à partir de matériaux dérivés d’algues qui s’alignent automatiquement pour empêcher la croissance des dendrites. Cela a augmenté le temps de cycle à des densités de courant élevées à plus de 1 000 heures à 1 et 3 mA cm-2, et à plus de 700 heures à 5 mA cm-2 en utilisant des électrolytes carbonatés sans additif.

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« Le but d’un séparateur est de séparer les parties fonctionnelles d’une batterie (le plus et le moins) et de permettre le libre transport de la charge. Nous avons montré que des matériaux à base d’algues peuvent rendre le séparateur très résistant et éviter qu’il ne soit percé par des structures métalliques en sodium. Cela permet également une plus grande capacité de stockage et une plus grande efficacité, augmentant la durée de vie des batteries – ce qui est essentiel pour alimenter des appareils tels que les téléphones portables beaucoup plus longtemps », a déclaré Jing Wang, premier auteur et doctorant au Bristol Composites Institute (BCI). .

Cela s’appuie sur des travaux antérieurs effectués à l’Université de Bristol et en collaboration avec l’Imperial College et l’University College London.

Le Dr Amaka Onyianta, également du BCI, qui a créé des nanomatériaux de cellulose et co-auteur de la recherche, a déclaré : « J’ai été ravi de voir que ces nanomatériaux sont capables de renforcer les matériaux séparateurs et d’améliorer notre capacité à évoluer vers des batteries à base de sodium. Cela signifie que nous n’aurions plus à compter sur des matériaux rares tels que le lithium, qui est souvent extrait de manière contraire à l’éthique et utilise une grande quantité de ressources naturelles, telles que l’eau, pour l’extraire.

« Ce travail démontre vraiment que des formes plus vertes de stockage d’énergie sont possibles, sans être destructrices pour l’environnement lors de leur production », a déclaré le professeur Steve Eichhorn, qui a dirigé la recherche au Bristol Composites Institute.

Le prochain défi est d’augmenter la production de ces matériaux et de supplanter la technologie actuelle à base de lithium.

 

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