Une équipe de chercheurs de l'UCF (Université de Floride - Orlando) vient peut-être de découvrir le Graal en matière de supercondensateurs très puissants et à longue durée de vie. Ils pourraient à terme remplacer les batteries lithium-ion qui équipent nos téléphones et tablettes actuels : imaginez une recharge de quelques secondes pour une semaine d'utilisation ... le rêve !
(c) University of Central Florida
"Avec ces supercondensateurs, on pourrait recharger son téléphone en quelques secondes pour au moins une semaine", déclare Nitin Choudhary, chercheur post-doctoral ayant conduit l'essentiel de la recherche. "Pour les petits appareils électroniques, nos matériaux surpassent les matériaux conventionnels utilisés actuellement, en termes de densité d'énergie, de densité de puissance et de stabilité des cycles."
Les supercondensateurs sont des composants conçus pour supporter des cycles de charge et décharge très rapides. En outre, ils peuvent fournir plus de puissance à nos appareils mobiles. Ils sont en général utilisés pour les batteries des voitures hybrides afin de capter et redistribuer les énormes énergies produites par le freinage par exemple : chose qu'une batterie traditionnelle au lithium-ion ne saurait faire sans s'épuiser rapidement.
Jusque-là, la portabilité de ces composants dans nos téléphones semblait impossible. En effet, pour pouvoir emmagasiner autant d'énergie qu'une batterie lithium-ion et aussi longtemps, il faut au supercondensateur une taille bien plus importante.
L'équipe de chercheurs d'Orlando vient peut-être de résoudre cette équation. Elle a notamment étudié la manière dont il était possible d'intégrer des nanomatériaux à de petits supercondensateurs. Leur découverte capitale qui vient d'être publiée dans la revue "ACS Nano", consiste à utiliser de minuscules fils (d'épaisseur de l'ordre du nanomètre) dans une coquille formée par un matériau bidimensionnel (formé d'une seule couche d'atomes ou de molécules).
"Incorporer des matériaux bidimensionnels dans les systèmes existants s'est longtemps avéré problématique, c'était un vrai casse-tête. Nous avons développé une approche simple de ce problème, à base de synthèse chimique, et nous pouvons associer de façon très satisfaisante les matériaux existants et les matériaux bidimensionnels", explique Eric Jung, l'un des principaux chercheurs ayant réalisé ces travaux.
Le graphème par exemple est bidimensionnel. Il dispose d'une énergie considérable et d'une densité de puissance impressionnante par rapport à son épaisseur quasi négligeable - mais sa transformation en matériau utilisable était jusque-là très difficile.
Même, s'il semble que ces contraintes soient résolues, ne rêvez pas non plus, l'usage de ce type de composants dans les batteries de nos téléphones ou tablettes n'est pas pour demain ! Selon Eric Jung, "la commercialisation n'est pas prête ; il ne s'agit ici que d'une démonstration de faisabilité, et nos résultats montrent que beaucoup de technologies actuelles pourraient être affectées par cette découverte".
