De quoi sont composées les batteries sodium-ion ?

De quoi sont composées les batteries sodium-ion ?

Les batteries sodium-ion sont fabriquées à partir de matériaux dont la fonction est similaire à celle de ceux utilisés dans les batteries lithium-ion, mais avecions sodium (Na⁺)en tant que porteurs de charge à la place du lithium (Li⁺). Voici une description de leurs composants typiques :

1. Cathode (électrode positive)

C'est ici que les ions sodium sont stockés pendant la décharge.

Matériaux de cathode courants :

  • oxyde de sodium et de manganèse (NaMnO₂)

  • Phosphate de sodium et de fer (NaFePO₄)— similaire à LiFePO₄

  • oxyde de sodium, nickel, manganèse et cobalt (NaNMC)

  • Bleu de Prusse ou blanc de Prusseanalogues — matériaux à faible coût et à charge rapide

2. Anode (électrode négative)

C'est ici que les ions sodium sont stockés pendant la charge.

Matériaux d'anode courants :

  • carbone dur— le matériau d'anode le plus couramment utilisé

  • Alliages à base d'étain (Sn)

  • Matériaux à base de phosphore ou d'antimoine

  • Oxydes à base de titane (par exemple, NaTi₂(PO₄)₃)

Note:Le graphite, largement utilisé dans les batteries lithium-ion, ne fonctionne pas bien avec le sodium en raison de sa taille ionique plus importante.

3. Électrolyte

Le milieu qui permet aux ions sodium de se déplacer entre la cathode et l'anode.

  • Typiquement unsel de sodium(comme NaPF₆, NaClO₄) dissous dans unsolvant organique(comme le carbonate d'éthylène (EC) et le carbonate de diméthyle (DMC))

  • Certains modèles émergents utilisentélectrolytes à l'état solide

4. Séparateur

Une membrane poreuse qui empêche l'anode et la cathode de se toucher tout en permettant la circulation des ions.

  • Généralement composé depolypropylène (PP) or polyéthylène (PE)Tableau récapitulatif :

Composant Exemples de matériaux
Cathode NaMnO₂, NaFePO₄, bleu de Prusse
Anode Carbone dur, étain, phosphore
Électrolyte NaPF₆ dans EC/DMC
Séparateur membrane en polypropylène ou en polyéthylène
 

N'hésitez pas à me dire si vous souhaitez une comparaison entre les batteries sodium-ion et lithium-ion.


Date de publication : 29 juillet 2025