Nouvelles annonces sur les progrès des batteries

tu m'apprends un truc, je ne savais pas qu'il y avait déjà de la commercialisation. c'est visiblement une solution "humide" avec un bac d'électrolyte, ça doit probablement prendre pas mal de place mais sur les schémas ça ressemble à quelque chose qui devrait pourtant être beaucoup moins cher que du lithium...

Edit : je suis sur 1230 € / kWh ! C'est 10x le prix du lithium ion
https://www.perma-batteries.com/product/batteries-greenrock-sodium/

Ca me parait plus proche de la technology Aquion ou Aquabattery, type batterie à l'eau de mer, avec une densité d'énergie faible. Ce n'est pas vraiment ce qu'on entend habituellement par batterie sodium-ion. Mais je ne vois pas pourquoi ça devrait être plus cher que le lithium-ion. En tous cas pour Tiamat Energy il ne sont qu'en phase d'industrialisation et pas encore en état d'inonder le marché.

Finalement Aquabattery c'est encore autre chose: à la décharge ils combinent de l'eau pure et de l'eau salée concentrée, à la charge il les re-séparent.

http://aquabattery.nl/bluebattery/

Et ils ont une autre version dans laquelle la décharge combine de l'acide chlorhydrique avec de la soude caustique pour donner de l'eau salée, et on inverse le processus à la charge.

https://aquabattery.nl/greenbattery/

Je trouve que la version green fait un peu moins vert que la blue... En cas de rupture du réservoir de soude ou d'acide c'est quand même un peu gênant. On aurait alors intérêt à déverser aussi le contenu du reservoir intact pour neutraliser, mais ça libérera dans le local l'énergie contenue dans les réactifs.

Chez Aquion-Aspen où le comportement semble plus proche d'une batterie classique, si je lis bien la spec, on parle de 2,2 kWh pour ...118 kg !
https://www.solarelectricsupply.com/aquion-aspen-48s-2-2-ahi-saltwater-energy-storage-battery
Eux, je les avais déjà mentionné en page 3 de ce topic, mais le lien de l'époque ne fonctionne plus, entretemps ils on banquerouté, été racheté par des chinois, etc...

Par contre j'ai un petit doute: est-ce que le pompage des quantités importantes de liquide mises en jeu ne représente pas une fraction significative de l'énergie stockée? Au moins, on peut s'arranger pour que la décharge se fasse en utilsant un écoulement par gravité, ça assure une disponibilité maximale de l'énergie, au prix d'un rendement plus faible à la charge.

Une batterie lithium métal à électrolyte solide qui tient 10000 cycles (labo) :

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/05/210512115651.htm

Il y a un sandwich de plusieurs couches entres les deux électrodes dont les premières se laissent traverser par les dendrites qui se forment, et les suivantes les arrêtent. Il est dit que la chimie de la batterie permet de reboucher les trous.

Par contre j'ai un petit doute: est-ce que le pompage des quantités importantes de liquide mises en jeu ne représente pas une fraction significative de l'énergie stockée? Au moins, on peut s'arranger pour que la décharge se fasse en utilsant un écoulement par gravité, ça assure une disponibilité maximale de l'énergie, au prix d'un rendement plus faible à la charge.

normalement, tu peux gérer en pure circulation (avec un circulateur), tu n'as qu'à gérer la perte de charge. Le circulateur de mon énorme ballon solaire + mes 14 m2 de panneaux consomme 5w.
je ne pense pas que ça sera significatif dans le bilan

Plutôt que de recycler les électrodes, il est possible de les réutiliser telles quelles, en les resaturant en lithium, et en gardant le cobalt déjà présent.
Resultat "presque aussi bon" que les neuves d'après cet article:

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/04/210429095151.htm

Du lithium pur à 4€ le kilo grâce à un tamis moléculaire, directement à partir de l'eau de mer :
https://www.automobile-propre.com/breves/le-lithium-bientot-extrait-a-partir-de-leau-de-mer/

Ca devient sérieux. Il faut cependant être certain que l'industrie pourra absorber le chlore également produit, sinon qu'en faire ?

Il y avait eu egalement des avancées relatives à l'extraction de l'uranium de l'eau de mer (50 à 70 fois moins concentré que le lithium selon les sources). Je note par ailleurs que les concentrations du cuivre sont très proches de celles de l'uranium.

Alors un espoir de fabriquer et d'alimenter un jour les voitures électriques entièrement à partir de l'eau de mer ? Le magnésium (très abondant) pour obtenir une structure légère, sodium, potassium et lithium pour les batteries, cuivre pour les moteurs, uranium pour la source d'énergie...

Je remarque aussi que le lithium est deux fois plus abondant que l'iode, qui a une certaine époque a été exploité à partir des algues, même si ce n'est plus rentable aujourd'hui. Pourrait-on trouver des végétaux qui concentrent le lithium ? Mais peut être que là non plus ce ne serait pas rentable par rapport à cette technique.

En tout cas pour le chlore dans l'eau de mer, c'est un truc étudié depuis longtemps.
vue les demie-vie du chlore et de ses sous produits dans l'eau de mer (de quelques minutes à quelques heures) une très forte dilution préalable suffit très probablement à régler le problème :
https://archimer.ifremer.fr/doc/00045/15649/13052.pdf

Merci pour ce document qui traite effectvement la question de manière détaillée.

Un nouvelle technique de recyclage beaucoup plus rapide et moins consommatrice de ressources, utilisant les ultrasons pour séparer les composants NMC du substrat aluminium/cuivre des électrodes (par opposition à du broyage ou des réacteurs à haute température):

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210629120726.htm
(anglais)

560 Wh/kg en Li-Metal : on y est, et celle ci cycle à mort (> 1000 fois)
EN plus c'est européen (bon, allemand encore une fois....)

https://newatlas.com/science/lithium-metal-ev-battery-benchmark-density-stability/

Oui, mais si tu lis attentivement l'article, c'est une véritable cellule, pas juste une couche mince mais un bloc solide qui cycle. C'est plus que "prometteur", plus que beaucoup d'annonce qui sont "des bouts d'une cellule" généralement une surface d'une des deux électrodes.

Autre chose, ce concept de cargo qui pourrait traverser des océans sur batterie :

https://www.maritime-executive.com/editorials/could-battery-powered-container-ships-serve-transatlantic-trade

l'idée derrière : remplacement de l'énorme groupe diesel et ses réservoirs par des containers "standard" mais remplis de batteries, swap des containers vides aux açores pour des pleins en charge lente, diminution des vitesses par deux et appoint vélique.

sur les maths ça semble tenir la route.

Une équipe du CNRS aurait trouvé que les batteries lithium-ion réalisées avec un nouveau type de matériau pour la cathode peuvent augmenter la densité massique de ce type de batterie : Stocker beaucoup plus d'énergie dans les batteries Li-ion

Trouver des substituts aux technologies actuelles devient, ou va devenir, très urgent, au risque sinon de menacer gravement dans les années qui viennent le développement des VE et du stockage sur batterie :

https://energieetenvironnement.com/2021/08/19/deficit-de-production-en-vue-pour-le-cobalt-et-le-nickel/

Bizarre que l'article ignore que le cobalt est voué à disparaitre (totalement et à très court terme) des batteries stationnaires, et à moyen terme des mobiles. C'est déjà le cas de la moitié des batteries de Tesla (qui passe soit au LiFePO₄, soi du NMC au ... NM.

Reste donc que la problématique du nickel pour les batteries non LFP.  Il y a trop de pistes différentes industrialisées ou en passe de l'être pour que un ou deux composants en déplétion ruine l'avenir du domaine.

Voiture électrique : les batteries recyclées plus efficaces que celles fraichement minées ?
https://www.automobile-propre.com/breves/voiture-electrique-les-batteries-recyclees-plus-efficaces-que-celles-fraichement-minees/

philouze33 a écrit:560 Wh/kg en Li-Metal : on y est, et celle ci cycle à mort (> 1000 fois)

Pour se donner une référence on peut dire que si une batterie de Zoe de 52 kWh fournit 386 km WLTP, et est prévue pour une durée de vie de 200 000 km, cela représente  518 cycles.

philouze33 a écrit:Autre chose, ce concept de cargo qui pourrait traverser des océans sur batterie :

Il aboutissent à 2,88 GWh de stockage pour un seul cargo. Par contre ils ne parlent de ce qu'il faudra faire côté infrastructure portuaire pour recharger ces containers pour l'ensemble du traffic maritime journalier.

Apparemment un trajet de cargo représente beaucoup d'énergie, mais il est vrai que c'est pour transporter un gros volume de marchandises sur une longue distance à travers un fluide dense.

Pour l'article sur les batteries recyclées, la traduction "cycle de performance" serait avantageusement remplacée par "performance de cycle".

Il aboutissent à 2,88 GWh de stockage pour un seul cargo. Par contre ils ne parlent de ce qu'il faudra faire côté infrastructure portuaire pour recharger ces containers pour l'ensemble du traffic maritime journalier.

si on basculait même une fraction du trafic, il faut imaginer une énorme zone de charge, qui serait un composant majeur de la "grid" d'une région, vu les volumes nécessaires. Mais je vois rien de déconnant à ça.

Enfin une construction raisonnable de batteries, à savoir : surtout pas en Pologne.

Et utilisant un mix aussi vert que possible.
Avec ça, la performance en kWh/(Kg GES) devrait grimper.

Cet article indique que la mise en route est en train de se faire:
https://insideevs.fr/news/558551/northvolt-usine-europe-batterie-suède/

https://www.automobile-propre.com/breves/gemini-une-nouvelle-batterie-a-autonomie-record/


Ça va donner du fil à retordre aux constructeurs.

Si on peut retrofiter nos Zoé avec ce genre de batteries ainsi que d'autres VE, en équipement de remise en état, ça pourrait faire évoluer l'autonomie et la diffusion de véhicules en deuxième vie.

Je n'ai pas bien vu en quoi consistait le progrès sur cette batterie : plus de capacité mais avec une augmentation de poids en rapport; la densité d'énergie ne semble pas très supérieure.

Ce que j'espère c'est qu'on pourra retrofiter nos batteries pour faire durer très longtemps nos voitures. Je suis convaincu que ça arrivera.