Grâce à la percée des supercondensateurs, les appareils électroniques de demain pourraient se charger en quelques secondes

Une équipe de chercheurs de l'université Monash a mis au point un nouveau matériau à base de carbone qui permet aux supercondensateurs de stocker beaucoup plus d'énergie, surmontant ainsi une limitation majeure qui a entravé leur adoption dans les dispositifs compacts. Cette avancée, décrite dans la revue Nature Communications, pourrait ouvrir la voie à une nouvelle génération de dispositifs de stockage de l'énergie.

Les supercondensateurs sont connus pour leur capacité à se charger et à se décharger extrêmement rapidement. Mais ils sont connus pour leur faible densité énergétique volumétrique, ce qui signifie qu'ils stockent beaucoup moins d'énergie par rapport à leur taille que les batteries. L'équipe de recherche de l'université Monash a résolu ce problème grâce à une nouvelle architecture matérielle appelée oxyde de graphène réduit à plusieurs échelles (M-rGO).

Ce matériau est fabriqué à partir de graphite naturel en utilisant un processus de traitement thermique rapide qui forme une structure unique de cristallites de graphène très courbés et enchevêtrés. Les chercheurs ont fait une découverte contre-intuitive : cette structure incurvée permet aux ions de l'électrolyte de pénétrer profondément dans les espaces de la couche interne du matériau, un processus qu'ils appellent "expansion électrochimique entre les couches" Cela signifie une plus grande surface de stockage de l'énergie.

Les résultats ont été remarquables. Lorsqu'il a été assemblé dans des piles à poche, le nouveau matériau a enregistré une densité d'énergie volumétrique de 99,5 Wh/L, rivalisant avec les batteries au plomb-acide. Il a également démontré une densité de puissance élevée de 69,2 kW/L.

Cette découverte pourrait nous permettre de construire des supercondensateurs à charge rapide qui stockent suffisamment d'énergie pour remplacer les batteries dans de nombreuses applications, et qui la délivrent beaucoup plus rapidement. - Professeur Majumder.

La technologie est maintenant commercialisée par une entreprise dérivée de l'université Monash, Ionic Industries, qui travaille avec des partenaires pour commercialiser le nouveau matériau. En cas de succès, nous pourrions voir apparaître des appareils à charge ultra-rapide qui se rechargent en quelques secondes.