Vers les supercondensateurs de prochaine génération
Les batteries et les condensateurs sont des systèmes de stockage énergétique (SSE). Les batteries offrent une charge et une décharge lente et stable tandis que les condensateurs permettent une charge et une décharge plus rapides. Les batteries traditionnelles sont donc peu appropriées aux véhicules électriques ou hybrides. Une fois à court d'électricité, équivalant à une panne sèche, le temps de recharge peut durer plusieurs heures. Avec l'arrivée des ultracondensateurs (ou supercondensateurs, SC), les véhicules hybrides ou électriques semblent trouver une solution pour le freinage et l'accélération, mais ces SC sont souvent chers et ne stockent suffisamment d'énergie pour pouvoir remplacer totalement les batteries. Des scientifiques ont ainsi lancé le projet HESCAP («New generation, high energy and power density supercapacitor based energy storage system») en vue de renforcer la densité énergétique des SC et de les rendre compétitifs en termes de prix par rapport aux batteries traditionnelles. Trois types de matériaux d'électrodes ont été évalués, les oxydes métalliques à nanoparticules, un revêtement métallique de silicium (dioxyde de silicium, SiO2) sur des électrodes de carbone ainsi que du charbon activé. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec les charbons activés, notamment les carbones nanoporeux (CDC, pour carbide-derived carbons) utilisés pour la conception et l'optimisation du prototype de piles de SC. Une campagne de tests expérimentaux rigoureux et des simulations ont permis l'optimisation des spécifications de conception pour son intégration dans une pile de SC. Les scientifiques ont également mené une évaluation de cycle de vie complet du module de SC pour s'assurer de l'éco-conception d'un SSE écologique. Les scientifiques d'HESCAP ont apporté une contribution importante au développement d'une base de connaissances expérimentales et théoriques nécessaires au développement des SC de prochaine génération dotés d'une densité énergétique renforcée. Un tel développement sera immédiatement applicable sur le marché des véhicules hybrides et électriques qui devrait très vite connaître un succès grâce aux technologies adéquates.
