Le sucre comme constituant principal fournit un matériau d’anode efficace pour les piles Sodium-Ion

Le sucre comme constituant principal fournit un matériau d’anode efficace pour les piles Sodium-Ion

Le sucre comme constituant principal fournit un matériau d’anode efficace pour les piles Sodium-Ion 958 429 Sébastien BAGES

Un groupe de chercheurs de l’Université des Sciences de Tokyo, dirigé par le Professeur Agrégé Shinichi Komaba, a confirmé que le carbone solide obtenu par pyrolyse de saccharose – principal constituant du sucre – est un matériau d’anode efficace pour les batteries sodium-ion.


À l’heure actuelle, la plupart des piles rechargeables sont des batteries au lithium-ion. Toutefois, le Japon dépend des importations pour son approvisionnement en lithium, un métal rare. Par conséquent, les batteries lithium-ion sont chères. La technologie sodium-ion est destinée à surmonter les désavantages du lithium contre ses coûts élevés et sa rareté.

« En fait, l’offre en sodium est illimitée », a déclaré Shinichi Komaba. « Aussi, les batteries au sodium pourraient être conçues en utilisant du fer, de l’aluminium et du sodium, plutôt que du cobalt ou du cuivre comme avant. De plus, nos résultats montrent que la capacité de la batterie peut être augmentée simplement en utilisant du carbone à base de sucre comme anode. Donc, des batteries performantes comme celles à base de notre onéreux lithium, qui est un type largement répandu de piles, peuvent être réalisable en utilisant des matériaux moins chers et plus abondants. Nous croyons que, si la technologie et les performances sont améliorées, le développement progresserait vers des piles fonctionnelles pouvant remplacer les batteries lithium-ion ».

Le sucre comme constituant principal fournit un matériau d'anode efficace pour les piles Sodium-Ion

Le carbone solide est très facile à fabriquer. Il suffit simplement de chauffer du saccharose dans un four électrique. Le saccharose va brûler s’il est en contact avec l’air, mais si le saccharose en poudre est chauffé à 1000-1500°C dans un flux d’atmosphère inerte, comme de l’argon ou de l’azote, sans oxygène, le produit obtenu est une poudre noire solide de carbone.

Le sucre comme constituant principal fournit un matériau d'anode efficace pour les piles Sodium-Ion


« En fait, nous avons fait environ sept ans de recherches sur le sodium-ion. Nous avons acquis beaucoup de savoir-faire concernant les électrolytes et les cellules de ces batteries. Nous avons tous les réactifs nécessaires ici ».

Le groupe Komaba a atteint une capacité de stockage de 300 mAh, soit 20% plus élevée que celle du carbone solide classique. Il est prévu que de nombreux chercheurs travaillent à rendre le sodium-ion commercialement viable. Le groupe de Komaba anticipe que cela pourrait prendre environ cinq ans pour parvenir à une version fonctionnelle pour le public.

Le sucre comme constituant principal fournit un matériau d'anode efficace pour les piles Sodium-Ion

Bien que ces matériaux ne soient pas encore dans la “fibre écolo”, la disponibilité des ressources au niveau local entraînera une diminution des livraisons de frets, donc in fine moins de pollution. De plus, la totalité de cette pile est recyclable. Reste à savoir ce que le Japon mettra en place dans cette direction.

Plus d’informations en images (anglais) :


Citations de DigInfo
Crédits médias : © DigNews – DigInfo | © Université des Sciences de Tokyo

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Sébastien BAGES
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Sébastien BAGES

Plus de trois années de travail passionné sur Civilisation 2.0 Actus, et fondateur de l'association Civilisation 2.0, je mets à contribution mon expertise de veille technique et scientifique, mon analyse de chef de projet, mon engouement pour la science et ses outils, et mon expérience dans le développement stratégique afin d'offrir à tous ce qui en résulte.

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