Accumulateur « Zebra »
Accumulateurs - Accumulateurs à haute température

La plupart des difficultés rencontrées sur l’accumulateur sodium-soufre sont apparues au niveau de la cathode. Elles sont dues, pour l’essentiel, au caractère isolant du soufre, à sa volatilité et aux températures de fusion élevées des polysulfures de sodium. Il en est résulté diverses tentatives pour associer au couple sodium liquide-alumine β un matériau actif positif plus pratique d’emploi. La mise en œuvre, vers 210 ˚C, d’un mélange fondu de trichlorure d’antimoine SbCl₃ et de tétrachloroaluminate de sodium NaAlCl₄ n’a pas débouché, mais s’est révélée riche d’enseignements. Ces travaux ont conduit à un nouveau type d’accumulateur, constitué d’une anode de sodium liquide, d’un électrolyte primaire d’alumine β, dont l’autre face est mouillée par un mélange de tétrachloroaluminate de sodium à l’état fondu et d’un chlorure de métal de transition insoluble dans NaAlCl₄ fondu. Cet accumulateur est appelé « Zebra ». Il s’agit là d’un acronyme pour Zero Emission Battery Research Activity. L’accumulateur « Zebra » est donc décrit par la formule :

où M désigne un métal de transition.

Les travaux se sont focalisés sur NiCl₂ et FeCl₂. Dans le cas de FeCl₂, peu onéreux, la fem à vide est 2,35 V. Mais il se forme en surcharge FeCl₃, soluble dans le tétrachloroaluminate de sodium. Le composé NiCl₂, plus cher, conduit à une fem plus élevée, (2,58 V) tandis que les processus électrochimiques sont plus simples. Les premières réalisations impliquaient FeCl₂, mais l’emploi de NiCl₂ s’imposa ensuite [54]. C’est donc le système Na-NiCl₂ qui est présenté ci-dessous, en premier lieu du moins, car il est apparu plus récemment que l’on peut atteindre une puissance impulsionnelle élevée, en mettant en œuvre à l’électrode positive, un mélange des deux chlorures [55].