Une équipe de recherche de KAIST a récemment développé des batteries à ions sodium utilisant une anode en sulfure de cuivre. Cette découverte contribuera à faire progresser la commercialisation des batteries sodium-ion (SIB) et à réduire le coût de production de tout produit électronique avec batteries.

Le professeur Jong Min Yuk et le professeur émérite Jeong Yong Lee du Département des sciences et de l'ingénierie des matériaux ont développé un nouveau matériau d'anode adapté à une utilisation dans un SIB. Par rapport aux matériaux d'anode existants, l'anode en sulfure de cuivre a été mesurée pour présenter une cyclabilité 1,5 fois meilleure avec une réduction de coût projetée de 40 pour cent.

Les batteries lithium-ion (batteries Li-ion ou LIB) sont largement utilisées dans les téléphones portables et autres appareils électroniques personnels. Cependant, les systèmes de stockage d'énergie à grande échelle nécessitent moins cher, matériaux plus abondants. D'où, a Les SIB ont attiré énormément d'attention pour leur avantage par rapport aux batteries à base de lithium.

Cependant, l'un des principaux obstacles à la commercialisation des SIB est le manque d'anodes appropriées présentant une capacité élevée et une stabilité de cycle. D'où, l'équipe de recherche a recherché un bon matériau d'anode offrant une conductivité électrique et une capacité théorique élevées. Ils ont choisi le sulfure de cuivre en nanoplaques, qui "préfère faire un alliage avec du sodium et est donc prometteur pour une capacité élevée et une cyclabilité à long terme".

L'étude révèle que le sulfure de cuivre subit un réglage cristallographique pour faire place à l'insertion de sodium. Les résultats indiquent que la capacité d'insertion des ions sodium du sulfure de cuivre est jusqu'à 1,5 fois celle des ions lithium pour le graphite. Par ailleurs, une batterie avec ce nouveau matériau d'anode conserve 90 pour cent de sa capacité d'origine pendant 250 cycles de charge-décharge.

Avec l'abondance naturelle du sodium dans l'eau de mer, ce développement peut contribuer à la réduction des coûts des batteries, qui peut représenter jusqu'à 30 pour cent du coût de certains appareils électroniques grand public.

Le professeur Yuk a dit, "Ces jours, les gens montrent un grand intérêt pour les produits liés aux énergies renouvelables en raison des récents problèmes de micro-poussière en cours en Corée. Cette étude pourrait aider la Corée à prendre une longueur d'avance sur les produits d'énergie renouvelable."