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Supercondensateurs carbone/ carbone à haute densité d'énergie - Apport des carbones microporeux
IN137 v1 RECHERCHE ET INNOVATION

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Supercondensateurs carbone/ carbone à haute densité d'énergie - Apport des carbones microporeux

Auteur(s) : Pierre-Louis TABERNA, Patrice SIMON

Date de publication : 10 août 2011 | Read in English

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Auteur(s)

  • Pierre-Louis TABERNA : Chargé de recherche CNRS à l'Institut Carnot CIRIMAT UMR 5085, Toulouse

  • Patrice SIMON : Professeur à l'Université Paul Sabatier, Institut Carnot CIRIMAT UMR 5085, Toulouse

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INTRODUCTION

Résumé

L'énergie est au centre de nombreuses préoccupations économiques et environnementales. Une gestion intelligente de l'énergie est associée à un système de stockage efficace. Les axes actuels de recherche visent à améliorer les performances actuelles des systèmes. Le domaine des supercondensateurs l'illustre parfaitement, puisque récemment, la mise au point de carbones microporeux a permis une forte augmentation de l'autonomie de ces systèmes, ce qui permet de les envisager dans des applications de transport.

Abstract

Energy is an important economic and environmental concern. A smart energy management is linked to an efficient storage system, thus the current research works are focused on the performance improvement of today's devices. Recently, the development of microporous carbons leads to a sharp increase of ultracapacitor energy density making them suitable for transportation applications.

Mots-clés

supercondensateur, carbone activé, double-couche électrochimique, densité d'énergie, micropores, carbure

Keywords

supercapacitor, activated carbon, electrochemical double-layer, energy density, micropores, carbide

Points clés

Domaine : stockage de l'énergie

Degré de diffusion de la technologie : émergence

Technologies impliquées : supercondensateur

Domaines d'application : transports, récupération d'énergie, microélectronique

Principaux acteurs français

Centres de compétence ou laboratoires de référence : CIRIMAT-LCMIE, Université Paul Sabatier ; IMN, Université de Nantes ; ICGM, Université de Montpellier II ; CRMD, Université d'Orléans

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-in137

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1. Contexte

Durant ces dix dernières années s'est développé de façon exponentielle un besoin en systèmes de plus en plus autonomes : téléphones, micro-ordinateurs, outils, tablettes tactiles… À cela vient s'ajouter une prise de conscience générale d'une consommation énergétique plus raisonnée, mieux gérée. Le développement des véhicules hybrides ou électriques, ainsi que la diversification des sources d'énergie, en intégrant une part plus importante de sources renouvelables dans la production d'énergie, donnent lieu à l'électrification croissante de nombreux secteurs. Les questions d'autonomie et de gestion intelligente de l'énergie prennent en compte la nécessité d'accorder autant que faire se peut les modes de consommation et de production. L'intermittence des sources d'énergie dites vertes, l'optimisation d'une architecture électrique, ainsi que la recherche d'une plus grande autonomie mènent inévitablement à la mise en place de systèmes de stockage de l'énergie. Les systèmes de stockage électrochimiques de l'énergie en sont des maillons essentiels et l'essor des nanomatériaux ces dernières années a donné lieu à des ruptures importantes dans ce domaine. De nombreuses équipes de recherche améliorent sans cesse la compréhension et les performances des matériaux constitutifs de ces systèmes de stockage électrochimique de l'énergie.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - SIMON (P.), GOGOTSI (Y.) -   Materials for electrochemical capacitors : building a battery of the future.  -  Nature Materials, 7, p. 845-854 (2008).

  • (2) - MILLER (J.R.), SIMON (P.) -   Electrochemical capacitors for energy management.  -  Science, 321(5889), p. 651-652 (2008).

  • (3) - AMATUCCI (G.G.), BADWAY (F.), DU PASQUIER (A.), ZHENG (T.) -   An asymmetric hybrid nonaqueous energy storage cell.  -  Journal of the Electrochemical Society, 148, A930-A939 (2001).

  • (4) - MOSELEY (P.), NELSON (R.), HOLLENKAMP (A.) -   The role of carbon in valve-regulated lead-acid battery technology.  -  Journal of Power Sources, 157(1), p. 3-10, 19 juin 2006.

  • (5) - SING (K.), EVERETT (D.), HAUL (R.), MOSCOU (L.), PIEROTTI (R.), ROUQUEROL (J.) et al -   Reporting physisorption data for gas solid systems with special reference to the determination of surface-area and porosity (Recommendations 1984).  -  Pure and Applied Chemistry, 57(4), p. 603-619 (1985).

  • ...

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