Un micro-supercondensateur fabriqué à l'aide
d'une nouvelle électrode a atteint une densité d'énergie 1000 fois
supérieure aux condensateurs électrochimiques existants. Avec une
telle performance qui s'apparente à celle des micro-batteries Li-ion
actuelles, ce dispositif de stockage d'énergie constitue une réelle
option pour des applications allant de l'électronique nomade aux
réseaux de capteurs autonomes sans fil.
"L'étendue de la surface et la taille des pores de l'électrode
sont des éléments déterminants pour obtenir une grande capacité de
stockage. Pour concevoir cette nouvelle électrode 3D, nous avons
synthétisé par un procédé électrochimique une structure en or très
poreuse. De l'oxyde de ruthénium, un matériau pseudocapacitif qui
présente une conductivité électronique élevée et une très bonne
cyclabilité, a ensuite été inséré dans cette structure, générant
ainsi une densité d'énergie inégalée jusqu'ici. Dans ce type
d'applications, la taille des composants est réduite de l'ordre de
quelques millimètres carrés, ce qui rend possible l'utilisation de
ces matériaux onéreux", précise le professeur Daniel Guay de
l'INRS, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en matériaux
énergétiques.
La miniaturisation des dispositifs de stockage de l'énergie est
essentielle pour assurer l'autonomie énergétique de plus en plus en
demande des systèmes électroniques autonomes et des technologies
sans fil. Le plus souvent utilisées, les micro-batteries laissent à
désirer notamment en termes de durée de vie, de puissance et de
stabilité thermique. Elles posent également des problèmes de
fonctionnement dans des conditions de température extrêmes.
Quant aux micro-supercondensateurs, ils ont une
durée de vie quasi illimitée, une stabilité plus grande, une densité
de puissance plus élevée, une faible résistance interne et une
capacité à fonctionner à différentes températures, mais offrent
beaucoup moins de réserve d'énergie que les batteries.
Dans cette perspective, le micro-supercondensateur mis au point par
l'équipe de chercheurs français et québécois constitue une avenue
prometteuse pour satisfaire aux exigences actuelles en matière
d'indépendance énergétique, puisqu'il allie les forces de ces deux
dispositifs de stockage de l'énergie.
Source principale :
3D RuO2 Microsupercapacitors with
Remarkable Areal Energy (Advanced Materials - DOI :
10.1002/adma.201503054).
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