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 un court-circuit.

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

La recherche, publiée dans Advanced Materials , décrit comment les fibres contenant ces nanomatériaux dérivés d'algues non seulement empêchent 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 résistant et éviter qu'il ne se perce. par des structures métalliques en sodium. Cela permet également une plus grande capacité de stockage et une plus grande efficacité, augmentant la durée de vie des batteries, ce qui est essentiel pour alimenter des appareils tels que les téléphones portables beaucoup plus longtemps », a déclaré Jing Wang, premier auteur et Ph.D. . étudiant 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 voir 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 dépendre de matériaux rares tels que le lithium, qui est souvent extrait de manière contraire à l'éthique et utilise beaucoup de ressources naturelles, telles que l'eau, pour l'extraire.

"Ce travail démontre vraiment que des formes plus vertes de stockage d'énergie sont possibles, sans être destructrices pour l'environnement lors de leur production", a déclaré le professeur Steve Eichhorn, qui a dirigé la recherche 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. + Explorer plus loin

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