Un micro-supercondensateur fabriqué à l'aide d'une nouvelle électrode a atteint une densité d'énergie 1000 fois supérieure aux condensateurs électrochimiques existants. Avec une telle performance qui s'apparente à celle des micro-batteries Li-ion actuelles, ce dispositif de stockage d'énergie constitue une réelle option pour des applications allant de l'électronique nomade aux réseaux de capteurs autonomes sans fil. Fruit d'une collaboration entre des chercheurs du Centre Énergie Matériaux Télécommunications de l'INRS et du Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS-CNRS), cette avancée est décrite dans un article qui vient de paraître dans Advanced Materials.
« L'étendue de la surface et la taille des pores de l'électrode sont des éléments déterminants pour obtenir une grande capacité de stockage. Pour concevoir cette nouvelle électrode 3D, nous avons synthétisé par un procédé électrochimique une structure en or très poreuse. De l'oxyde de ruthénium, un matériau pseudocapacitif qui présente une conductivité électronique élevée et une très bonne cyclabilité, a ensuite été inséré dans cette structure, générant ainsi une densité d'énergie inégalée jusqu'ici. Dans ce type d'applications, la taille des composants est réduite de l'ordre de quelques millimètres carrés, ce qui rend possible l'utilisation de ces matériaux onéreux », précise le professeur Daniel Guay de l'INRS, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en matériaux énergétiques.
La miniaturisation des dispositifs de stockage de l'énergie est essentielle pour assurer l'autonomie énergétique de plus en plus en demande des systèmes électroniques autonomes et des technologies sans fil. Le plus souvent utilisées, les micro-batteries laissent à désirer notamment en termes de durée de vie, de puissance et de stabilité thermique. Elles posent également des problèmes de fonctionnement dans des conditions de température extrêmes. Quant aux micro-supercondensateurs, ils ont une durée de vie quasi illimitée, une stabilité plus grande, une densité de puissance plus élevée, une faible résistance interne et une capacité à fonctionner à différentes températures, mais offrent beaucoup moins de réserve d'énergie que les batteries.
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Source :
Gisèle Bolduc
Direction des communications
30 septembre 2015