Une batterie à base d'algues renforce la confiance dans le stockage de l'énergie durable

Les batteries sodium-métal (SMB) sont l'un des systèmes de stockage d'énergie à haute énergie et à faible coût les plus prometteurs pour la prochaine génération d'applications à grande échelle. Cependant, l'un des principaux obstacles au développement des SMB est la croissance incontrôlée des dendrites, qui pénètrent dans le séparateur de la batterie et entraînent des courts-circuits.

S'appuyant sur des travaux antérieurs de l'université de Bristol et en collaboration avec l'Imperial College et l'University College London, l'équipe a réussi à fabriquer un séparateur à partir de nanomatériaux de cellulose dérivés d'algues brunes.

La recherche, publiée dans Advanced Materials, décrit comment les fibres contenant ces nanomatériaux dérivés d'algues empêchent non seulement les cristaux des électrodes de sodium de pénétrer dans le séparateur, mais améliorent également les performances des batteries.

"Le but d'un séparateur est de séparer les parties fonctionnelles d'une batterie (les extrémités plus et moins) et de permettre le libre transport de la charge. Nous avons montré que les matériaux à base d'algues peuvent rendre le séparateur très solide et éviter qu'il ne soit percé par des structures métalliques à base de sodium. Ils permettent également d'augmenter la capacité de stockage et l'efficacité, ce qui accroît la durée de vie des batteries - un élément essentiel pour alimenter des appareils tels que les téléphones portables pendant beaucoup plus longtemps", a déclaré Jing Wang, premier auteur et doctorant au Bristol Composites Institute (BCI). Le Dr Amaka Onyianta, également du BCI, qui a créé les nanomatériaux de cellulose, est co-auteur de la recherche.

"J'ai été ravi de constater 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 pas à compter sur des matériaux rares comme le lithium, qui est souvent extrait de manière non éthique et qui utilise beaucoup de ressources naturelles, comme l'eau, pour l'extraire.

"Ce travail démontre réellement que des formes plus écologiques de stockage de l'énergie sont possibles, sans que leur production ne soit destructrice pour l'environnement", a déclaré le professeur Steve Eichhorn, qui a dirigé les recherches 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.