Batterie sodium-soufre

Les batteries sodium-soufre (NaS) ont été initialement développées par Ford Motor Company dans les années 1960 et par la suite la technologie a été vendue à la société japonaise NGK. Une batterie sodium-soufre est un type de batterie thermique construit à partir de sodium liquide (Na) et de soufre (S). Ce type de batterie a une densité énergétique élevée, un rendement de charge/décharge élevé, une longue durée de vie, et est fabriqué à partir de matériaux peu coûteux. Les températures de fonctionnement de 300 à 350°C et la nature hautement corrosive des polysulfures de sodium les rendent particulièrement adaptés aux applications de stockage d'énergie en stationnaire. La cellule devient plus économique lorsque la taille s'accroît.

Les batteries sodium-soufre typiques ont une membrane solide entre l'anode et la cathode, contrairement aux batteries à métal liquide où l'anode, la cathode et la membrane sont des liquides. La cellule est habituellement faite dans une configuration cylindrique.

L'ensemble de la cellule est entouré d'une enveloppe en acier protégée contre la corrosion par du chrome et du molybdène. Ce récipient extérieur sert d'électrode positive, tandis que le sodium liquide sert d'électrode négative.

Le récipient est scellé au sommet avec un couvercle d'alumine étanche à l'air. Une partie essentielle de la cellule est la présence d'une membrane BASE (électrolyte solide bêta-alumine). Dans les applications commerciales, les cellules sont disposées en blocs pour une meilleure conservation de la chaleur et sont enfermées dans une boîte sous vide isolée.

Applications des Batteries NaS pour le stockage d'énergie

La batterie au soufre est parmi les candidats les plus prometteurs pour les applications de stockage d'énergie. Les batteries NaS peuvent être déployées pour supporter le réseau électrique, ou pour des applications d'énergie renouvelable autonomes. En 2010, Presidio, au Texas, a construit la plus grande batterie sodium-soufre au monde. Elle est capable de fournir 4 MW d'énergie pendant huit heures lorsque le réseau électrique du Texas tombe en panne.

Problèmes des Batteries sodium-soufre

Le sodium pur présente un danger, car il brûle spontanément au contact de l'air et de l'humidité. Le système doit donc être protégé de l'eau et des atmosphères oxydantes.

Batterie sodium-ion

Les batteries sodium-ion sont des batteries rechargeables à ions métalliques qui utilisent des ions de sodium comme porteurs de charge. Les batteries au sodium-ion ont été identifiées comme des alternatives attrayantes aux batteries lithium-ion, car elles sont fabriquées à partir de matières premières moins chères, plus abondantes et moins toxiques.