Идея для использования натрия в батареях относится ко времени 1980-х. В то время литий был предпочтен натрию как предпочтительный материал, и это широко использовалось с тех пор для портативных электронных устройств, таких как планшеты, ноутбуки и электромобили. Однако у лития есть главный недостаток, в котором это довольно редко на нашей планете. Команды от RS2E (с CNRS как ведущий партнер) поэтому повернулись к натрию, в тысячу раз более богатому.
Они развивали прототипы батареи иона натрия, куда ионы натрия перемещаются от одного электрода до другого в жидкости во время циклов выброса и обвинения.Первый шаг должен был найти идеальный «рецепт» для положительного электрода (катод) батареи. Шесть лабораторий партнера RS2E (см., упоминают ниже), были вовлечены в проект с целью найти правильный состав для этого электрода натрия.
Развитие будущего прототипа было тогда поручено CEA, члену сети RS2E. Только через шесть месяцев CEA смог развивать первый прототип иона натрия в эти «18650» формат, та из батарей, найденных на рынке, т.е. цилиндре 1.8 см в диаметре и 6.5 см в высоте.
Это должно облегчить передачу технологии к существующим производственным единицам. Другие международные лаборатории также работают над этой технологией, но ни один из них еще не объявил о развитии такого «18650» прототип.Эта вторая стадия позволила переместиться от лабораторных весов (синтез нескольких граммов материала катода) к «доиндустриальному» масштабу (синтез 1-килограммовых партий). Это позволило производство батарей с непревзойденными исполнительными уровнями власти.
Эта новая технология уже показывает обещание результатов. Его плотность энергии (количество электричества, которое может быть сохранено Kg батареи) составляет 90Wh/kg, число, уже сопоставимое с первыми литий-ионными аккумуляторами. И его продолжительность жизни – максимальное количество циклов обвинения/выброса, которым батарея может противостоять без любой значительной потери работы – превышает 2 000 циклов.
Но больше всего, эти клетки способны к зарядке и поставке их энергии очень быстро. Главное преимущество технологии состоит в том, что она покончила с литием, редкий элемент, только найденный в определенных местоположениях, вопреки натрию. Его другое преимущество финансовое, поскольку использование натрия могло позволить произвести менее дорогие батареи.
Проект дал начало многим CNRS и академическим публикациям CEA и патентам. Это получило финансовую поддержку французского Министерства Высшего образования и Исследования, CNRS, CEA, французского Национального Агентства по Исследованию (ANR) и Управления Вооружения Министерства обороны (DGA), среди других.Принимая во внимание общие черты с литий-ионными аккумуляторами, промышленные игроки уже выразили интерес к технологии, особенно те, кто уже работает в сотрудничестве с сетью RS2E.
Следующая стадия проекта должна оптимизировать и увеличить надежность процессов в целях будущей коммерциализации.