Une équipe du Centre brésilien d’innovation en énergie nouvelle a publié dans le Journal of Molecular Liquids une étude computationnelle qui fournit une base théorique au développement de nouveaux électrolytes pour batteries sodium-ion. Cette recherche a été menée conjointement par l’Universidade Estadual de Campinas, l’Universidade de São Paulo, l’Universidade Federal de São Carlos et avec la participation de chercheurs de l’Université de Bonn (Allemagne).

L’étude porte sur la simulation de dynamique moléculaire des électrolytes de batteries sodium-ion, en analysant des systèmes à base de liquides ioniques protoniques et aprotoniques. Les batteries sodium-ion stockent l’énergie grâce au déplacement des ions sodium entre les électrodes lors des cycles de charge/décharge ; leur abondance en sodium leur confère un fort potentiel pour le stockage d’énergie solaire et éolienne.

Tuanan da Costa Lourenço, chercheur postdoctoral à l’Institut de chimie de São Carlos et auteur correspondant, déclare : « L’objectif principal était d’évaluer l’effet de l’augmentation de la concentration en sel de sodium dans des électrolytes à base de liquides ioniques protoniques et leurs analogues aprotoniques. » Grâce à des simulations de dynamique moléculaire réalisées avec les ressources informatiques de l’Universidade de São Paulo et de l’Université de Bonn, l’équipe a élucidé les mécanismes d’interaction ionique.

Les résultats montrent qu’une concentration élevée en sel de sodium modifie l’arrangement spatial et l’intensité des interactions entre ions dans le liquide ionique. Tuanan da Costa Lourenço ajoute : « De plus, nous avons observé qu’à forte concentration, les interactions entre ions sodium et anions de l’électrolyte diminuent, ce qui pourrait améliorer les performances de la batterie. » Ces découvertes au niveau moléculaire ouvrent de nouvelles voies pour optimiser la formulation des électrolytes.