Présentation
Auteur(s)
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Pierre-Louis TABERNA : Chargé de recherche CNRS à l'Institut Carnot CIRIMAT UMR 5085, Toulouse
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Patrice SIMON : Professeur à l'Université Paul Sabatier, Institut Carnot CIRIMAT UMR 5085, Toulouse
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Lire l’articleINTRODUCTION
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.
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.
supercondensateur, carbone activé, double-couche électrochimique, densité d'énergie, micropores, carbure
supercapacitor, activated carbon, electrochemical double-layer, energy density, micropores, carbide
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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Accueil > Ressources documentaires > Sciences fondamentales > Nanosciences et nanotechnologies > Nanotechnologies pour l'énergie, l'environnement et la santé > Supercondensateurs carbone/ carbone à haute densité d'énergie - Apport des carbones microporeux > État de l'art
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2. État de l'art
Une gestion optimisée de l'énergie passe souvent par la nécessité d'associer plusieurs sources de stockage d'énergie afin de tirer partie des avantages de chacune. Trois grands types de stockage réversible de l'énergie électrique peuvent être cités :
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les condensateurs électrolytiques ;
-
les supercondensateurs ;
-
les accumulateurs.
Les deux premiers sont plutôt des sources d'énergie impulsionnelles avec des temps caractéristiques allant respectivement de quelques milisecondes à quelques secondes alors que les accumulateurs sont des sources transitoires, permettant une fourniture d'énergie dans une gamme comprise entre quelques minutes à quelques heures. Bien que ces trois systèmes de stockage soient essentiels à la mise en place d'une architecture électrique optimisée, nous traiterons plus particulièrement des supercondensateurs . Comme le montre la figure 1, les performances actuelles des supercondensateurs se situent en moyenne autour de 5 Wh/kg et 10 kW/kg respectivement pour la densité d'énergie et de puissance. Ce sont donc des systèmes intermédiaires situés entre les accumulateurs et les condensateurs électrolytiques .
Actuellement, les supercondensateurs commerciaux sont, pour 95 % d'entre eux, des supercondensateurs utilisant comme matière active le carbone activé, dans un électrolyte organique. Cela est avant tout historique, le premier brevet (1956) traitant des supercondensateurs faisant état des propriétés particulières des charbons actifs polarisés dans un électrolyte. C'est actuellement dans les systèmes à électrolyte organique que les tensions...
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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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...
ANNEXES
2nd International Symposium on Enhanced Electrochemical Capacitor ISEE'Cap 2011 http://www.iseecap2011.put.poznan.pl/index.php?go=registration
HAUT DE PAGE2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
BATSCAP http://www.batscap.com
MAXWELL Technologies http://www.maxwell.com
NESSAP http://www.nessap.com
A PowerCaps Technologies http://www.apowercap.com
HAUT DE PAGE2.2 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
Institut Carnot CIRIMAT UMR5085 Université Paul Sabatier http://www.cirimat.cnrs.fr
CNRS-DR14 Délégation Midi-Pyrénées ...
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