Des chercheurs de l'Université Monash ont développé un nouveau matériau à base de carbone qui permet aux supercondensateurs de stocker de l'énergie comme des batteries au plomb, tout en fournissant beaucoup plus de puissance que les batteries conventionnelles.
En effectuant un recuit thermique rapide d'un précurseur d'oxyde de graphite, des chercheurs de l'Université Monash en Australie ont réussi à fabriquer un supercondensateur avec une densité de puissance volumique allant jusqu'à 69,2 kilowatts par litre, démontrant une excellente charge rapide et une stabilité cyclique.
Les supercondensateurs sont une nouvelle classe de dispositifs de stockage d'énergie qui stockent la charge de manière électrostatique, plutôt que par les réactions chimiques des batteries traditionnelles. Cependant, un obstacle majeur a longtemps été la surface limitée des matériaux carbonés disponibles pour le stockage de l'énergie.
Le professeur Mainak Majumder du Département de génie mécanique et aérospatial de l'Université Monash et directeur du Centre de recherche sur la fabrication avancée de matériaux 2D (AM2D) a déclaré que les chercheurs ont libéré plus de surface dans le matériau carboné en modifiant la méthode de traitement thermique.
Majumder a expliqué que la clé réside dans une nouvelle structure de matériau — l'oxyde de graphène réduit à multi-échelles (M-rGO) — dérivé du graphite naturel. L'équipe de recherche a utilisé un processus de recuit thermique rapide pour créer des structures de graphène très courbées, créant des canaux précis pour le mouvement rapide et efficace des ions, obtenant ainsi à la fois une densité énergétique et une densité de puissance élevées.
Le co-auteur de l'étude, Petar Jovanović, chercheur à l'AM2D, a déclaré que lorsqu'il est assemblé en cellules en poche, le nouveau supercondensateur a atteint une densité énergétique volumique allant jusqu'à 99,5 wattheures par litre et une densité de puissance allant jusqu'à 69,2 kilowatts par litre, tout en maintenant une stabilité à long terme.
Les chercheurs ont noté que cette réalisation marque une percée majeure dans le développement mondial d'une nouvelle génération de dispositifs de stockage d'énergie qui combinent haute énergie et puissance, ouvrant la voie à des applications dans les transports électriques, la régulation du réseau et l'électronique grand public.
Les résultats de la recherche connexe ont été publiés dans Nature Communications, sous le titre "L'expansion intercouche in situ du graphène courbé à multi-échelles permet des supercondensateurs volumétriques efficaces."
Des chercheurs de l'Université Monash ont développé un nouveau matériau à base de carbone qui permet aux supercondensateurs de stocker de l'énergie comme des batteries au plomb, tout en fournissant beaucoup plus de puissance que les batteries conventionnelles.
En effectuant un recuit thermique rapide d'un précurseur d'oxyde de graphite, des chercheurs de l'Université Monash en Australie ont réussi à fabriquer un supercondensateur avec une densité de puissance volumique allant jusqu'à 69,2 kilowatts par litre, démontrant une excellente charge rapide et une stabilité cyclique.
Les supercondensateurs sont une nouvelle classe de dispositifs de stockage d'énergie qui stockent la charge de manière électrostatique, plutôt que par les réactions chimiques des batteries traditionnelles. Cependant, un obstacle majeur a longtemps été la surface limitée des matériaux carbonés disponibles pour le stockage de l'énergie.
Le professeur Mainak Majumder du Département de génie mécanique et aérospatial de l'Université Monash et directeur du Centre de recherche sur la fabrication avancée de matériaux 2D (AM2D) a déclaré que les chercheurs ont libéré plus de surface dans le matériau carboné en modifiant la méthode de traitement thermique.
Majumder a expliqué que la clé réside dans une nouvelle structure de matériau — l'oxyde de graphène réduit à multi-échelles (M-rGO) — dérivé du graphite naturel. L'équipe de recherche a utilisé un processus de recuit thermique rapide pour créer des structures de graphène très courbées, créant des canaux précis pour le mouvement rapide et efficace des ions, obtenant ainsi à la fois une densité énergétique et une densité de puissance élevées.
Le co-auteur de l'étude, Petar Jovanović, chercheur à l'AM2D, a déclaré que lorsqu'il est assemblé en cellules en poche, le nouveau supercondensateur a atteint une densité énergétique volumique allant jusqu'à 99,5 wattheures par litre et une densité de puissance allant jusqu'à 69,2 kilowatts par litre, tout en maintenant une stabilité à long terme.
Les chercheurs ont noté que cette réalisation marque une percée majeure dans le développement mondial d'une nouvelle génération de dispositifs de stockage d'énergie qui combinent haute énergie et puissance, ouvrant la voie à des applications dans les transports électriques, la régulation du réseau et l'électronique grand public.
Les résultats de la recherche connexe ont été publiés dans Nature Communications, sous le titre "L'expansion intercouche in situ du graphène courbé à multi-échelles permet des supercondensateurs volumétriques efficaces."
