Des scientifiques ont développé un nouveau type de matériau structurel qui pourrait également servir de source d’énergie. Ces nouveaux supercondensateurs structurels atteignent les performances des dispositifs de stockage d’énergie les plus avancés.
L’appareil a été créé par une équipe de l’UC San Diego, dirigée par des professeurs d’électrotechnique et d’informatique. Il pourrait être utilisé pour construire, par exemple, des gadgets ou des véhicules et leur fournir de l’énergie supplémentaire sans les surcharger.
Ils ont utilisé l’ingénierie interfaciale pour créer ce nouveau matériau, selon leur article publié dans Science Advances. Des électrodes structurelles ont été entrelacées avec un type spécial de fibre de carbone, ainsi qu’un exide de graphène, ce qui a augmenté à la fois sa capacité énergétique et sa résistance.
(Crédit d’image : Science Advances)
Alors que les supercondensateurs conventionnels excellent dans le stockage de l’énergie, ils ont toujours été trop faibles pour être utilisés pour former la structure de quoi que ce soit qu’ils pourraient alimenter. L’inverse est vrai pour les matériaux structurels – qui ont été relativement inefficaces pour transporter la charge.
Pour prouver que le matériau fonctionnait comme ils le souhaitaient, les scientifiques ont construit la coque d’un petit bateau avec celui-ci et ont équipé le navire d’un panneau solaire pour charger le supercondensateur. L’objectif était d’alimenter le moteur du bateau et de naviguer sur un bassin.
Le dispositif comprenait une paire de surfaces d’électrodes séparées par un électrolyte, qui permettait aux ions de circuler entre elles. Le supercondensateur a été connecté à un petit moteur et à un circuit, et lorsque la cellule solaire a été exposée à la lumière du soleil, elle a chargé le supercondensateur. Cela a alimenté et fait fonctionner le moteur du bateau.
En construisant et en utilisant ce dispositif, ils ont démontré le potentiel des supercondensateurs pour économiser le poids et augmenter la capacité de récolte et de stockage de l’énergie.
Si ce matériau, ou un matériau similaire, est commercialisé, il est fort probable que les meilleurs ordinateurs portables ou les meilleurs smartphones de demain puissent un jour contenir beaucoup plus de charge que les appareils les plus haut de gamme d’aujourd’hui.
« Notre travail futur se concentrera sur l’augmentation de la densité énergétique de notre supercondensateur et sur sa comparaison avec certaines batteries », a déclaré Lulu Yao, auteure principale de l’étude et étudiante en doctorat en science et ingénierie des matériaux dans le laboratoire de Ng. « L’objectif ultime serait d’atteindre à la fois une densité d’énergie plus élevée et une densité de puissance plus élevée. »