Une nouvelle batterie sodium-métal développée en Corée du Sud atteint un taux de rétention de capacité de 90,4 % après 1 000 cycles

fr.wedoany.com Rapport : Le 30 octobre, l'équipe de recherche de l'Université nationale de Chonnam, en Corée du Sud, a publié les résultats d'une étude sur un électrolyte pour batteries sodium-métal. Les chercheurs ont développé un électrolyte à solvant eutectique profond polymérisable (PDES) ; lors des tests sur une batterie complète sodium-métal, cette batterie a conservé un taux de rétention de capacité de 90,4 % après 1 000 cycles à un régime de 2C, offrant ainsi une nouvelle solution matérielle pour améliorer la stabilité cyclique et la sécurité des batteries sodium-métal.

Cet électrolyte est composé de perchlorate de sodium (NaClO₄), de N-isopropylacrylamide (NIPAM) et de succinonitrile (SN). L'équipe de recherche a utilisé une technique de polymérisation in situ pour convertir le solvant eutectique profond en une matrice polymère, préservant la capacité de transport des ions sodium tout en renforçant la stabilité structurelle de l'électrolyte et en réduisant le risque de fuite d'électrolyte liquide. La formulation optimisée atteint une conductivité ionique de 1,39 mS/cm à 30 °C, avec un nombre de transport des ions sodium de 0,58.

Lors des tests électrochimiques, la batterie complète utilisant cet électrolyte a présenté, à un régime de 0,1C, une capacité spécifique de décharge initiale de 110,2 mAh/g et une efficacité coulombique proche de 99 %. Lors du test de cyclage prolongé à un régime de 2C, la capacité initiale de la batterie était de 92 mAh/g ; après 1 000 cycles, elle conservait encore 83,2 mAh/g, soit un taux de rétention de capacité de 90,4 %. En outre, les tests de dépôt et de dissolution sur une batterie symétrique au sodium ont fonctionné de manière stable pendant plus de 1 000 heures.

L'équipe de recherche a également préparé des échantillons de batteries souples. Lors des démonstrations de pliage et de découpe, la batterie pouvait encore alimenter une LED. Le rapport d'étude indique que cet électrolyte présente des propriétés ignifuges et anti-fuite, contribuant à réduire les risques de sécurité pendant le fonctionnement des batteries sodium-métal. Toutefois, ces démonstrations ne sauraient être assimilées à une certification de sécurité complète requise pour une application à grande échelle.

Les batteries sodium-métal utilisent du sodium métallique comme électrode négative ; les réserves de sodium sont relativement abondantes et le potentiel de coût est faible, mais le sodium métallique est chimiquement très actif, et des problèmes tels que la croissance de dendrites, les réactions parasites à l'interface et les fuites d'électrolyte peuvent survenir pendant les cycles de charge et de décharge. Cette étude, en régulant les interactions non covalentes dans l'électrolyte, améliore l'environnement de solvatation des ions sodium et la stabilité de l'interface de l'électrode, afin d'inhiber le dépôt inhomogène du sodium et les réactions parasites.

L'article de recherche, intitulé « Noncovalent interaction-regulated polymerizable deep eutectic solvent electrolyte for sodium metal batteries », a été publié dans « Energy Storage Materials » et mis en ligne le 2 août 2026. Les résultats actuels proviennent principalement de tests électrochimiques en laboratoire et de démonstrations de batteries souples ; ils nécessitent encore une validation supplémentaire des performances sur des cellules de grande taille, en fonctionnement prolongé et dans des conditions réelles.