Améliorer la capacité de stockage grâce aux Nanoflowers

"Imaginez un téléphone mobile dont la batterie se chargerait en quelques secondes et ne serait jamais remplacée. C’est la promesse à venir d’un périphérique de stockage connu sous le nom d’ultracapacitors. Cependant, à l’heure actuelle, il ne peut stocker que 5 % au plus de l’énergie contenue dans une pile au lithium -ion."

Cette phrase résume bien le défi majeur auquel cette technologie sera confrontée, si elle veut un jour aboutir.

C’est pourquoi, les ingénieurs et les chercheurs chinois de l’Institut de chimie de la défense travaillent sur l’augmentation des capacités de stockage des condensateurs, et plus précisément sur les "Nanoflowers" …

Il existe deux voies principales qui sont explorées afin de renforcer la capacité de stockage des condensateurs, soit par l’augmentation de la surface des électrodes (ex. avec du charbon actif ou des nanotubes de carbone) ou soit en utilisant au mieux la charge de stockage des matériaux (ex. le manganèse et la fabrication d’oxyde de polymères).

Cette nouvelle électrode qui combine les deux méthodes a fait l’objet de publications dans "Nano Letters" et dans "Technology Review" :

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"Tout d’abord, les chercheurs développent un éventail de nanotubes de carbone à partir d’une feuille en tantale, un métal couramment utilisé dans les condensateurs. Ensuite, ils conçoivent directement des fleurs d’une largeur de 100 nanomètres en forme de nanoparticules. Les nanotubes croissent plus ou moins verticalement, mais ils ne sont pas très rigides et ont tendances à tomber l’un sur l’autre. Les "nanoflowers" croîent principalement à la jonction de plusieurs nanotubes et possèdent une grande surface (236 mètres carrés par gramme) par rapport aux caractéristiques des particules d’oxyde de manganèse. […]"

Un autre avantage à mettre au crédit des condensateurs en général, y compris dans cette nouvelle conception, demeure qu’ils peuvent supporter de nombreux cycles (charge/décharge) sans subir trop de déperdition. Ainsi, après 20 000 cycles, ils perdraient seulement 3% de leur capacité de charge.