Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Redbran le Lundi 06/02/2017 à 12:00
Inédit: des électrolytes boostent les supercondensateurs
Les dispositifs de stockage électrochimique de l'énergie, batteries et supercondensateurs, sont constitués de deux électrodes séparées par un électrolyte. Jusqu'à maintenant, on pensait que la quantité d'énergie stockée dépendait essentiellement de la nature des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) d'électrodes et que le rôle de l'électrolyte est limité au transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation,...) des ions dans le milieu. Contre toute attente, une équipe de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) Charles Gerhardt (CNRS/Université de Montpellier), membre du réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un...) sur le stockage électrochimique de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), a montré que l'électrolyte contribuait aussi fortement au stockage de l'énergie, en particulier dans les supercondensateurs. Les chercheurs ont synthétisé des électrolytes à base de liquides ioniques chimiquement modifiés qui permettent d'augmenter la capacité de stockage jusqu'à 300 %. Ces résultats sont parus dans la revue Nature Materials.

L'utilisation de l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne également la branche de la physique qui étudie les phénomènes électriques et...) dans de nombreux objets mobiles (ordinateur portable, smartphone, voiture électrique (Une voiture électrique est une automobile mue par la force électromotrice de moteurs électriques, alimentée par une batterie...)...) impose son stockage dans des batteries ou des supercondensateurs. Ces dispositifs électrochimiques mettent en jeu un mouvement des ions dans le milieu qui sépare deux électrodes, l'électrolyte, constitué d'un sel dissout dans un solvant organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.) ou de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.). Le rôle de l'électrolyte était jusqu'à présent limité au transport des ions et elle ne contribuait pas directement au stockage.

Les chercheurs de l'Institut Charles Gerhardt de Montpellier sont parvenus à conférer de nouvelles propriétés aux électrolytes pour qu'elles participent au stockage. Par assemblage moléculaire contrôlé, ils ont ainsi greffé des fonctions dites rédox sur les ions du liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) ionique, les rendant aptes à stocker de l'énergie électrique (Un apport d'énergie électrique à un système électrotechnique est nécessaire pour qu'il effectue un travail : déplacer une charge, fournir de la lumière,...) en plus de celle stockée dans le matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base...) d'électrode qui était le seul à le faire jusqu'à maintenant. Ils ont pu mesurer une augmentation allant jusqu'à 300 % de l'énergie stockée dans un supercondensateur. Pour la première fois, l'amélioration des performances n'est plus limitée à la formulation (La formulation est une activité industrielle consistant à fabriquer des produits homogènes, stables et possédant des propriétés spécifiques, en mélangeant différentes matières...) de nouveaux matériaux d'électrodes plus efficaces mais c'est l'électrolyte qui participe également au stockage.

Mais ce concept d'électrolyte intelligent n'est pas limité à cette seule fonction énergétique. L'équipe développe maintenant des électrolytes qui se solidifient lorsque le dispositif est chargé, ce qui limite les risques de fuites de liquide et maintient plus longtemps le dispositif chargé lorsqu'il n'est pas utilisé. L'aventure de ces électrolytes intelligents ne fait que commencer !

Référence publication:
Eléonore Mourad, Laura Coustan, Pierre Lannelongue, Dodzi Zigah, Ahmad Mehdi, André Vioux, Stefan A. Freunberger, Frédéric Favier & Olivier Fontaine
Biredox ionic liquids with solid-like redox density in the liquid state for high-energy supercapacitors
Nature Materials 28 novembre 2016
DOI: 10.1038/NMAT4808

Contact chercheur:
Olivier Fontaine, Institut Charles Gerhardt Montpellier

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: CORDIS-Europa