Des chercheurs du MIT ont mis au point une pile à combustible d’un nouveau genre, qui pourrait être utilisée dans les secteurs des transports difficiles à décarboner, tels que l’aviation ou le transport maritime. Leur pile utilise du sodium métallique liquide – bon marché et largement disponible – et intègre un électrolyte solide conducteur d’ions sodium, ainsi qu’une cathode à air, qui sert de source d’atomes d’oxygène.
Les batteries métal alcalin-air ont des densités d’énergie théoriques exceptionnelles, mais souffrent habituellement d’une mauvaise recharge et d’une faible puissance, en grande partie à cause de la formation de produits de décharge solides. Ici, l’humidification contrôlée du flux d’air élimine en continu ces produits (sous forme d’une solution d’hydroxyde de sodium).
Lors d’une série d’expériences avec un prototype, les chercheurs ont démontré que cette cellule pouvait transporter plus de trois fois plus d’énergie par unité de poids que les batteries lithium-ion utilisées dans la quasi-totalité des véhicules électriques actuels ! Ils rapportent des densités d’énergie de 1200Wh/kg (1295Wh/L) à 80mA/cm2 et de 1540Wh/kg (1760Wh/L) à une densité de courant de 40mA/cm2. Dans l’aviation, où le poids est particulièrement important, une telle amélioration de la densité énergétique pourrait être la percée qui rendrait enfin les vols électriques pratiques à grande échelle.
