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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Nanostructuration de l'interface carbone activé/électrolyteArticle inclus dans l'offre
"Nanosciences et nanotechnologies"
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3. Objectif de l'augmentation de la densité d'énergie
Aujourd'hui, si les performances en puissance des supercondensateurs sont satisfaisantes pour répondre à la plupart des applications, il n'en est pas de même en revanche pour l'énergie. En effet, de nombreuses applications liées par exemple au transport (véhicule hybride, tramway…) nécessiteraient des durées d'utilisation en charge ou en décharge de l'ordre de la dizaine de secondes. Cela explique pourquoi les axes de recherche développés aujourd'hui sont majoritairement orientés vers l'augmentation de la densité d'énergie des supercondensateurs. Différentes stratégies peuvent être envisagées pour atteindre cet objectif :
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la fonctionnalisation des carbones par des groupes fonctionnels offrant la possibilité de réactions d'oxydoréduction de surface ;
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l'hybridation au niveau système : une électrode de supercondensateur en carbone/carbone est associée à une électrode de type faradique (électrode d'accumulateur ou pseudo-capacitive) ; différentes combinaisons sont envisageables ;
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la nanostructuration des interfaces carbone activé/électrolyte.
La fonctionnalisation des carbones par des groupes fonctionnels de surface présente l'avantage d'augmenter la capacité de façon importante par l'ajout de groupes électrochimiquement actifs. Cependant, la présence...
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Objectif de l'augmentation de la densité d'énergie
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BIBLIOGRAPHIE
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(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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