Stockage d’énergie: des chercheurs créent un matériau en graphène pour les supercondensateurs
Une avancée pour l’énergie. Dans une étude publiée dans la revue Nature Communications, des experts de l’université Monash, en Australie, expliquent avoir mis au point un nouveau type de matériau à base de carbone qui pourrait permettre de perfectionner les supercondensateurs, “une catégorie émergente de dispositifs de stockage d’énergie”.
Les supercondensateurs sont des dispositifs capables de fournir beaucoup de puissance très rapidement. Ils constituent également “une nouvelle classe de dispositifs de stockage d’énergie qui stockent la charge de manière électrostatique, contrairement aux batteries qui utilisent des réactions chimiques”, détaillent les experts. Mais leurs capacités de stockage demeurent faibles. Les chercheurs ont donc voulu pallier ce problème.
Quel est ce nouveau matériau plus efficace pour la conception des supercondensateurs ?
Ils se sont intéressés au graphite naturel, un minéral non métallique, très présent en Australie. Celui-ci a un défaut : les ions, à savoir les particules pour stocker l’énergie, se déplacent mal à l’intérieur. Aussi, les chercheurs ont développé une nouvelle architecture de ce minéral appelée “oxyde de graphène réduit multiscale (M-rGO)”.
Dans un communiqué, le dispositif est détaillé. “Grâce à un procédé de recuit thermique rapide, les chercheurs ont créé une structure de graphène très incurvée, dotée de voies précises permettant aux ions de se déplacer rapidement et efficacement”. C’est cette étape qui permet “un matériau offrant à la fois une densité d’énergie et une densité de puissance élevées, une combinaison rarement atteinte dans un seul dispositif”.
Quelles sont les capacités de ces supercondensateurs ?
Mais quelles sont les capacités de ce nouveau dispositif de stockage d’énergie ? Selon le Dr Petar Jovanović, chercheur au sein du pôle ARC AM2D et co-auteur de l’étude, ces supercondensateurs peuvent présenter une densité énergétique volumique (capacité de stockage d’énergie) jusqu’à 99,5 watt-heure par litre (Wh/L) et une densité de puissance jusqu’à 69,2 kilowatts par litre (kW/L). De plus, elle présente des “capacités de charge rapide avec une excellente stabilité de cycle”.
“Ces indicateurs de performance figurent parmi les meilleurs jamais enregistrés pour les supercondensateurs à base de carbone et, surtout, le procédé est adaptable à grande échelle et compatible avec les matières premières australiennes”, se félicite le Dr Jovanović dans un communiqué.
Selon les chercheurs, ce produit pourrait accélérer le développement des transports électrifiés et des dispositifs de recharge rapide. Ce produit est désormais commercialisé par Ionic Industries, une entreprise issue de l’université Monash.
