Nouveaux développements dans le domaine des supercondensateurs

Les supercondensateurs (ou condensateurs électrochimiques) constituent un système de stockage d'énergie relativement nouveau qui connaît un développement très important, tant sur le plan scientifique, que sur le plan technologique.

Ils sont caractérisés par une densité d'énergie plus importante que les condensateurs diélectriques, et leur densité de puissance est plus élevée que celle des batteries. Ils sont particulièrement adaptés pour des applications qui requièrent des pulses d'énergie sur des temps très courts, de l'ordre de la minute. On les recommande donc pour les phases d'accélération des véhicules automobiles, tramways, autobus, trolleybus, ... (où ils récupèrent l'énergie au cours de la décélération), pour les éoliennes, la gestion de l'électricité dans les systèmes embarqués, etc.

On compare, en général, les différents systèmes de stockage électrochimique dans un « diagramme de Ragone ». Ce type de diagramme est bien évidemment évolutif en fonction des progrès de la recherche, et certains systèmes peuvent devenir concurrents. Par conséquent, il convient de considérer que la technologie des supercondensateurs, ainsi que leurs domaines d'application ne sont pas figés, et que des progrès sont nécessaires. Les travaux accomplis actuellement visent essentiellement à améliorer leur densité d'énergie, donc l'autonomie. Par ailleurs, pour une introduction sur un marché de masse, la sécurité et le coût sont des critères qui doivent être sérieusement pris en compte.

Dans cette contribution, nous montrons que le développement de nouveaux matériaux et concepts ont permis, au cours des dernières années, d'envisager un marché pour des systèmes différents aux performances améliorées. La puissance, qui est la qualité première d'un supercondensateur, n'est évidemment pas laissée de côté. L'industrie consacre beaucoup d'efforts à améliorer la formulation des électrodes. De nouveaux percolants, comme les nanotubes de carbone, ont été proposés. Cependant, il est encore impossible de se prononcer sur leurs vertus, tant que des essais de vieillissement prolongés n'en apporteront pas la preuve. Nous n'attacheront pas beaucoup d'attention au problème de la percolation dans ce chapitre, car la recherche dans ce domaine reste très incrémentale, et les percées technologiques seront vraisemblablement peu importantes à moyen terme.