Supercondensateurs capables de stocker l'énergie et de la fournir plus rapidement que les batteries traditionnelles. Des scientifiques des universités de Bristol et de Surrey ont testé de nouveaux matériaux de deux manières différentes et avec des résultats très prometteurs. Des voitures électriques qui se rechargent en quelques minutes.
L'équipe de scientifiques a pu tester les nouveaux matériaux de deux manières: en utilisant de petites cellules monocouche, chargées à 1,5 volts pendant 2 à 5 minutes, puis en exécutant des appareils de démonstration, y compris un petit ventilateur, et en utilisant une pile (plusieurs cellules en série) avec trois cellules qui peuvent être rapidement chargées à 5 volts jusqu'à ce qu'une LED soit activée.
L'Université de Bristol essaie donc de construire une structure de cellules parallèles en série complexe dans laquelle la capacité totale et la tension de fonctionnement peuvent être contrôlées séparément.
Par rapport aux batteries classiques, le supercondensateur utilise des électrodes et des électrolytes qui se chargent et fournissent de l'énergie rapidement. En général, un supercondensateur a la capacité de se charger et de se décharger rapidement sur un très grand nombre de cycles. Cependant, comme les supercondensateurs existants ont une faible densité d'énergie par kilogramme (actuellement environ un vingtième de la technologie des batteries), ils n'ont pas été en mesure de concurrencer les systèmes de stockage d'énergie traditionnels. Avec la technologie actuelle, ils doivent être rechargés fréquemment.
Mais maintenant, selon les mêmes universités, les batteries lithium-ion pourraient devenir obsolètes après le développement de matériaux polymères qui pourraient remettre en question leur domination.
Il y a à peine un an, les universités ont annoncé qu'elles avaient obtenu des résultats scientifiques importants pour de nouveaux matériaux polymères aux propriétés diélectriques 1 000 à 10 000 fois supérieures aux électrolytes existants (conducteurs électriques). Ces découvertes scientifiques extraordinaires ont maintenant été converties en démonstrations techniques sur de vrais appareils.
Les chercheurs universitaires ont atteint des valeurs de capacité pratiques allant jusqu'à 4F / cm2 sur des électrodes à feuille métallique lisse à faible coût. Les supercondensateurs existants sur le marché atteignent généralement 0,3 F / cm2 en fonction des électrodes de surface étendues complexes.
En outre, les scientifiques ont pu obtenir des résultats de 11-20F / cm2 lorsque les polymères ont été utilisés avec des électrodes en acier inoxydable spécialement traitées, dont les détails sont gardés confidentiels en attendant un brevet.
Si ces capacités peuvent être atteintes en production, elles pourraient potentiellement voir les supercondensateurs atteindre des densités d'énergie allant jusqu'à 180whr / kg, nettement plus élevées que les batteries lithium-ion.
Le secteur de la mobilité électrique en bénéficierait en premier lieu , avec des temps de charge très courts et des temps de charge longs.
Sur la base de ces résultats, Superdielectrics Ltd, la société à l'origine de cette technologie, cherche maintenant à construire un centre de fabrication. En cas de succès dans la production, le matériau pourrait non seulement être utilisé comme batterie pour les futurs appareils mobiles, mais pourrait également être utilisé dans les stations de ravitaillement pour voitures électriques.
Dr. Ian Hamerton, qui s'occupe des polymères et des composites au Département de génie aérospatial de l'Université de Bristol, a expliqué:
«Après avoir présenté les résultats préliminaires lors de la première conférence de presse il y a à peine 14 mois, l'équipe a travaillé dur pour augmenter la capacité de stockage de ces matériaux innovants qui est encore plus grande, notre principal défi est maintenant de traduire ces découvertes scientifiques en dispositifs robustes. et libérez leur potentiel révolutionnaire. "
Le Dr Brendan Howlin, professeur de chimie computationnelle à l'Université de Surrey, a ajouté: «Ces résultats sont extrêmement passionnants et il est difficile de croire que nous sommes arrivés aussi loin en si peu de temps. Nous pourrions être au début d'un nouveau chapitre de la technologie de stockage d'électricité à faible coût qui pourrait façonner l'avenir de l'industrie et de la société pendant de nombreuses années. "
Francesca Mancuso
