mardi, mai 20, 2025
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Un temps de charge de quelques secondes seulement avec les condensateurs diélectriques

Le futur du stockage d’énergie : les nanofeuilles

par La rédaction
11 octobre 2023
en Nanotechnologie, Technologie

Un groupe de recherche au Japon, en collaboration avec le NIMS, a développé un dispositif en nanofeuilles présentant la plus haute performance de stockage d’énergie jamais observée.

Les innovations en matière de technologie de stockage d’énergie sont essentielles pour l’utilisation efficace de l’énergie renouvelable et la production en masse de véhicules électriques. La technologie actuelle de stockage d’énergie, comme les batteries lithium-ion, présente des temps de charge longs et des problèmes, dont la dégradation de l’électrolyte, la durée de vie, et même l’allumage indésirable.

Une alternative prometteuse est les condensateurs de stockage d’énergie diélectrique. La structure de base du condensateur est un film de type sandwich composé de deux électrodes métalliques séparées par un film diélectrique solide.

Les diélectriques sont des matériaux qui stockent l’énergie par un mécanisme de déplacement de charge physique appelé polarisation.

Le rôle de la polarisation dans le stockage d’énergie

Lorsqu’un champ électrique est appliqué au condensateur, les charges positives sont attirées vers l’électrode négative. Les charges négatives sont attirées vers l’électrode positive. Ensuite, le stockage de l’énergie électrique dépend de la polarisation du film diélectrique par l’application d’un champ électrique externe.

“Les condensateurs diélectriques ont de nombreux avantages, tels qu’un temps de charge court de seulement quelques secondes, une longue durée de vie, et une haute densité de puissance,” a indiqué le Professeur Minoru Osada à l’Institut des matériaux et des systèmes pour le développement durable (IMaSS) de l’université de Nagoya au Japon. Cependant, la densité d’énergie des diélectriques actuels est nettement inférieure aux demandes croissantes d’énergie électrique.

Articles à explorer

La conception d'un nouveau matériau permet d'obtenir des diodes électroluminescentes pérovskites d'un rouge pur et d'une performance record

La conception d’un nouveau matériau permet d’obtenir des diodes électroluminescentes pérovskites d’un rouge pur et d’une performance record

14 mai 2025
Le stockage de l'énergie au Royaume-Uni se développe-t-il assez rapidement ?

Le stockage de l’énergie au Royaume-Uni se développe-t-il assez rapidement ?

6 mai 2025
Procédure de fabrication des condensateurs à nanofeuillets. (a) Structure de la pérovskite en couches (KCa2Nb3O10). (b) Structure d’une feuille de Ca2Nb3O10. (c) Processus LB pour la fabrication d’un film monocouche. (d) Film monocouche de nanofeuillets de Ca2Nb3O10 sur un substrat de SrRuO3. (e) Fabrication de multicouches par dépôts répétés. (f) Fabrication d’électrodes supérieures en Au pour former un nanocondensateur. CREDIT NIMS

L’utilisation de nanofeuilles pour améliorer la densité d’énergie

Pour aller au-delà de la recherche diélectrique conventionnelle, le groupe a utilisé des couches de nanofeuilles composées de calcium, de sodium, de niobium, et d’oxygène avec une structure cristalline de pérovskite.

“La structure de pérovskite est connue comme la meilleure structure pour les ferroélectriques, car elle a d’excellentes propriétés diélectriques telles qu’une haute polarisation,” a encore expliqué Osada.

“Nous avons constaté qu’en utilisant cette propriété, un champ électrique élevé pouvait être appliqué à des matériaux diélectriques à haute polarisation et converti en énergie électrostatique sans perte, atteignant la plus haute densité d’énergie jamais enregistrée.”

En synthèse

Les résultats du groupe de recherche ont confirmé que les condensateurs diélectriques en nanofeuilles atteignaient une densité d’énergie 1 à 2 ordres de grandeur plus élevée tout en maintenant la même haute densité de sortie. Le condensateur diélectrique à base de nanofeuilles a atteint une haute densité d’énergie qui a maintenu sa stabilité sur plusieurs cycles d’utilisation et était stable même à des températures élevées jusqu’à 300 °C.

Selon le professeur Osada, “Cette réalisation fournit de nouvelles directives de conception pour le développement de condensateurs diélectriques et devrait s’appliquer à tous les dispositifs de stockage d’énergie à l’état solide qui tirent parti des caractéristiques de la nanofeuille de haute densité d’énergie, de haute densité de puissance, de temps de charge aussi court que quelques secondes, de longue durée de vie, et de stabilité à haute température,”

Et d’ajouter, “Les condensateurs diélectriques possèdent la capacité de libérer l’énergie stockée en un temps extrêmement court et de créer une tension ou un courant pulsé intense. Ces caractéristiques sont utiles dans de nombreuses applications de décharge pulsée et d’électronique de puissance. En plus des véhicules électriques hybrides, ils seraient également utiles dans les accélérateurs de haute puissance et les dispositifs à micro-ondes de haute puissance.”

Principales caractéristiques à retenir

CaractéristiquesDescription
Type de technologieStockage d’énergie diélectrique
StructureFilm de type sandwich composé de deux électrodes métalliques séparées par un film diélectrique solide
Mécanisme de stockage d’énergiePolarisation du film diélectrique par l’application d’un champ électrique externe
AvantagesTemps de charge court, longue durée de vie, haute densité de puissance, libération rapide de l’énergie stockée
Matériau utiliséNanofeuilles composées de calcium, de sodium, de niobium, et d’oxygène avec une structure cristalline de pérovskite
Densité d’énergie1 à 2 ordres de grandeur plus élevée tout en maintenant la même haute densité de sortie
StabilitéStable même à des températures élevées jusqu’à 300 °C
Applications potentiellesVéhicules électriques hybrides, accélérateurs de haute puissance, dispositifs à micro-ondes de haute puissance

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que le stockage d’énergie diélectrique ?

Le stockage d’énergie diélectrique fait référence à l’utilisation de condensateurs pour stocker l’énergie. Les condensateurs sont des dispositifs qui stockent l’énergie dans un champ électrique créé entre deux plaques métalliques séparées par un matériau diélectrique.

Quels sont les avantages des condensateurs diélectriques ?

Les condensateurs diélectriques ont de nombreux avantages, notamment un temps de charge court, une longue durée de vie, une haute densité de puissance et la capacité de libérer l’énergie stockée en un temps extrêmement court.

Qu’est-ce qu’une nanofeuille ?

Une nanofeuille est une structure de matériau qui a une épaisseur à l’échelle nanométrique. Dans ce contexte, les nanofeuilles sont composées de calcium, de sodium, de niobium et d’oxygène avec une structure cristalline de pérovskite.

Qu’est-ce que la structure de pérovskite ?

La structure de pérovskite est une structure cristalline particulière qui est connue pour ses excellentes propriétés diélectriques, notamment une haute polarisation. Cela la rend idéale pour les applications de stockage d’énergie.

Quels sont les avantages des condensateurs diélectriques à base de nanofeuilles ?

Les condensateurs diélectriques à base de nanofeuilles ont une densité d’énergie 1 à 2 ordres de grandeur plus élevée tout en maintenant la même haute densité de sortie. Ils sont également stables même à des températures élevées jusqu’à 300 °C.

Osada, M. et al. (2023). Ultrahigh Energy Storage in 2D High-κ Perovskites. Nano Letters.

Tags: condensateur dielectriquedensitenanofeuilleperovskitestockage energie
TweetPartagePartagePartageEnvoyer
Article précédent

Un carburant qui ne s’enflamme qu’avec un courant électrique

Article suivant

L’impression 3D métallique à l’épreuve des rayons X

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

La création de nanostructures supraconductrices 3D permet de contrôler localement l'état supraconducteur
Nanotechnologie

La création de nanostructures supraconductrices 3D permet de contrôler localement l’état supraconducteur

il y a 10 heures
Des chercheurs ont utilisé du ruban adhésif pour produire de l'électricité afin d'alimenter des collecteurs d'énergie à faible coût
Matériaux

Des chercheurs ont utilisé du ruban adhésif pour produire de l’électricité afin d’alimenter des collecteurs d’énergie à faible coût

il y a 11 heures
Plus de puissance pour les réseaux à fibres optiques
Optique

Plus de puissance pour les réseaux à fibres optiques

il y a 14 heures
La multiplication des installations de systèmes de stockage d'énergie par batterie va renforcer l'infrastructure mondiale. Voici pourquoi
Batterie

La multiplication des installations de systèmes de stockage d’énergie par batterie va renforcer l’infrastructure mondiale. Voici pourquoi

il y a 1 jour
Le robot pieuvre s'adapte à son environnement
Robotique

Le robot pieuvre s’adapte à son environnement

il y a 2 jours
Des batteries invisibles, mais omniprésentes : le pari audacieux d'ITEN et de l’A*STAR
Batterie

Des batteries invisibles, mais omniprésentes : le pari audacieux d’ITEN et de l’A*STAR

il y a 2 jours
Plus d'articles
Article suivant
L'impression 3D métallique à l'épreuve des rayons X

L'impression 3D métallique à l'épreuve des rayons X

Comment optimiser la performance des piles à combustible ?

Comment optimiser la performance des piles à combustible ?

L'avenir de l'énergie : un mélange d'hydrogène et de gaz naturel ?

L'avenir de l'énergie : un mélange d'hydrogène et de gaz naturel ?

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme : Amazon partenaire

Articles récents

Technologies d’Extraction Directe du Lithium (DLE) : adaptation pour les chaînes d’approvisionnement des véhicules électriques et du stockage sur réseau

Technologies d’Extraction Directe du Lithium (DLE) : adaptation pour les chaînes d’approvisionnement des véhicules électriques et du stockage sur réseau

20 mai 2025
La création de nanostructures supraconductrices 3D permet de contrôler localement l'état supraconducteur

La création de nanostructures supraconductrices 3D permet de contrôler localement l’état supraconducteur

20 mai 2025
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com