💡 Comment réduire sa facture d'énergie ? [ gratuit ]
mardi, mars 10, 2026
  • 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 supercondensateur qui stocke quatre fois plus d'énergie

Un supercondensateur qui stocke quatre fois plus d’énergie

par La rédaction
23 novembre 2023
en Industrie énergie, Technologie

Dans une avancée significative pour le stockage d’énergie, des chercheurs aux États-Unis ont conçu un matériau « supercondensateur » carboné qui établit un nouveau record, capable de stocker quatre fois plus d’énergie que le meilleur matériau commercial actuellement disponible.

Un supercondensateur fabriqué avec ce nouveau matériau pourrait stocker plus d’énergie, améliorant ainsi les freins régénératifs, l’électronique de puissance et les alimentations auxiliaires.

« En combinant une méthode basée sur les données et notre expérience de recherche, nous avons créé un matériau carboné aux propriétés physicochimiques et électrochimiques améliorées qui a repoussé les limites du stockage d’énergie pour les supercondensateurs carbonés à un niveau supérieur », a indiqué le chimiste Tao Wang de l’ORNL et de l’Université du Tennessee, Knoxville.

Wang a dirigé l’étude, publiée dans Nature Communications, avec le chimiste Sheng Dai de l’ORNL et de l’UTK. « C’est la plus haute capacité de stockage enregistrée pour un carbone poreux », a ajouté Dai, qui a conçu et réalisé les expériences avec Wang. « C’est un véritable jalon. »

L’apport de l’apprentissage automatique

L’étude dirigée par l’ORNL a utilisé l’apprentissage automatique, un type d’intelligence artificielle qui apprend à partir de données pour optimiser les résultats, pour guider la découverte du matériau superlatif. Runtong Pan, Musen Zhou et Jianzhong Wu de l’Université de Californie, Riverside, ont construit un modèle de réseau neuronal artificiel et l’ont formé pour fixer un objectif clair : développer un «matériau de rêve» pour la livraison d’énergie.

Le modèle a prédit que la plus haute capacitance pour une électrode carbonée serait de 570 farads par gramme si le carbone était co-dopé avec de l’oxygène et de l’azote. Wang et Dai ont conçu un carbone dopé extrêmement poreux qui fournirait d’énormes surfaces pour les réactions électrochimiques interfaciales.

En synthèse

En fin de compte, le matériau synthétisé avait une capacitance de 611 farads par gramme, soit quatre fois plus élevée qu’un matériau commercial typique. La pseudocapacitance, qui est le stockage de charge basé sur des réactions d’oxydoréduction continues, rapides et réversibles à la surface des matériaux d’électrode, a contribué à 25% de la capacitance globale.

La surface du matériau était parmi les plus élevées enregistrées pour les matériaux carbonés, plus de 4 000 mètres carrés par gramme. Cette réussite est venue rapidement. L’approche basée sur les données a permis aux chercheurs d’atteindre en trois mois ce qui aurait auparavant pris au moins un an.

« Nous avons atteint la performance des matériaux carbonés à la limite », a déclaré Wang. « Sans l’objectif que l’apprentissage automatique a fixé, nous aurions continué à optimiser les matériaux par essais et erreurs sans connaître leur limite. »

Cette recherche a le potentiel d’accélérer le développement et l’optimisation des matériaux carbonés pour les applications de supercondensateurs. Bien que cette étude révolutionnaire ait utilisé les meilleures données disponibles à l’époque, les scientifiques disposent maintenant de données limites encore plus nombreuses pour former le modèle d’apprentissage automatique pour la prochaine étude.

« En utilisant plus de données, nous pouvons fixer un nouvel objectif et repousser encore plus loin les limites des supercondensateurs carbonés », a déclaré Wang. « L’application réussie de l’apprentissage automatique dans la conception des matériaux est un témoignage de la puissance des approches basées sur les données pour faire avancer la technologie. »

Pour une meilleure compréhension

1. Qu’est-ce qu’un supercondensateur ?

Un supercondensateur est un dispositif de stockage d’énergie qui peut stocker plus de charge que les condensateurs traditionnels et qui peut se charger et se décharger plus rapidement que les batteries. Ils sont souvent utilisés dans des applications comme les freins régénératifs, l’électronique de puissance et les alimentations auxiliaires.

2. Qu’est-ce que l’apprentissage automatique et comment a-t-il été utilisé ?

L’apprentissage automatique est un type d’intelligence artificielle qui apprend à partir de données pour optimiser les résultats. Dans cette étude, il a été utilisé pour guider la découverte d’un nouveau matériau supercondensateur en fixant un objectif clair : développer un «matériau de rêve» pour la livraison d’énergie.

3. Qu’est-ce que la capacitance et pourquoi est-elle importante ?

La capacitance est la capacité à collecter et à stocker une charge électrique. Elle est importante car elle détermine la quantité d’énergie qu’un supercondensateur peut stocker. Plus la capacitance est élevée, plus le supercondensateur peut stocker d’énergie.

4. Qu’est-ce que la pseudocapacitance ?

La pseudocapacitance est le stockage de charge basé sur des réactions d’oxydoréduction continues, rapides et réversibles à la surface des matériaux d’électrode. Dans cette étude, la pseudocapacitance a contribué à 25% de la capacitance globale du nouveau matériau.

Articles à explorer

Et si on transformait les mégots en supercondensateurs hautes performances

Et si on transformait les mégots en supercondensateurs hautes performances

2 février 2026
Un supercondensateur très performant fabriqué à partir de bouteilles d'eau recyclées

Un supercondensateur très performant fabriqué à partir de bouteilles d’eau recyclées

22 octobre 2025

5. Quels sont les avantages de ce nouveau matériau supercondensateur ?

Ce nouveau matériau a une capacitance de 611 farads par gramme, soit quatre fois plus élevée qu’un matériau commercial typique. De plus, sa surface est parmi les plus élevées enregistrées pour les matériaux carbonés, plus de 4 000 mètres carrés par gramme. Cela signifie qu’il peut stocker une grande quantité d’énergie et pourrait donc améliorer les performances des supercondensateurs dans diverses applications.

Principaux enseignements

Enseignements
Un nouveau matériau supercondensateur a été développé, capable de stocker quatre fois plus d’énergie que le meilleur matériau commercial actuel.
L’apprentissage automatique a été utilisé pour guider la découverte de ce matériau.
Le matériau a une capacitance de 611 farads par gramme.
La pseudocapacitance a contribué à 25% de la capacitance globale du matériau.
La surface du matériau est parmi les plus élevées enregistrées pour les matériaux carbonés, plus de 4 000 mètres carrés par gramme.
Le matériau a été conçu pour avoir une combinaison de mesopores et de micropores, ce qui a permis une grande surface pour le stockage de l’énergie et des canaux pour le transport de l’électrolyte.
La recherche a été réalisée en seulement trois mois grâce à l’approche basée sur les données, ce qui aurait normalement pris au moins un an.
Cette recherche a le potentiel d’accélérer le développement et l’optimisation des matériaux carbonés pour les applications de supercondensateurs.
Les scientifiques disposent maintenant de plus de données pour former le modèle d’apprentissage automatique pour la prochaine étude.
L’application réussie de l’apprentissage automatique dans la conception des matériaux est un témoignage de la puissance des approches basées sur les données pour faire avancer la technologie.

Références

Wang, T., Dai, S., et al. (2023). A record-setting carbonaceous supercapacitor material guided by machine learning. Nature Communications. https://www.nature.com/articles/s41467-023-40282-1

Légende illustration principale : L’art conceptuel montre que l’apprentissage automatique a permis de trouver un matériau idéal pour le stockage capacitif de l’énergie. Sa structure en carbone, représentée en noir, comporte des groupes fonctionnels avec l’oxygène, en rose, et l’azote, en turquoise. Crédit : Tao Wang/ORNL, U.S. Dept. of Energy

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: apprentissage automatiquecapacitancemateriau carbonepseudocapacitancesupercondensateur
Article précédent

« L’envers des mots » : Exascale

Article suivant

Des circuits intégrés qui s’auto-forment grâce à la soie

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

Image d'une batterie secondaire Mg-O2 utilisant du graphène nanoporeux dopé à l'azote après décharge (Crédit : Yoshikazu Ito, Université de Tsukuba)
Batterie

Batterie rechargeable magnésium-air tout-solide à haute performance grâce à du graphène

il y a 3 heures
Image complète illustrant la détection de structures histologiques clés telles que les glandes et les cellules. Crédit : Dr Fayyaz Minhas / Université de Warwick
Intelligence artificielle

Les outils d’IA contre le cancer risquent d’apprendre par « raccourcis » plutôt que de détecter la vraie biologie

il y a 4 heures
Chen-Jui (Ben) Huang, chercheur postdoctoral à la Pritzker School of Molecular Engineering de l'Université de Chicago et au Laboratoire pour le stockage et la conversion d'énergie de l'Université de Californie à San Diego, est coauteur d'un nouvel article qui traite du développement de batteries tout solide pratiques et puissantes utilisant la chimie de conversion lithium-soufre. (Crédit : Pritzker School of Molecular Engineering de l'Université de Chicago / Jason Smith)
Batterie

Déchiffrer le code des cathodes au soufre

il y a 5 heures
L'IA prédit la qualité des pièces métalliques imprimées en 3D tenant compte des défauts
Impression

L’IA prédit la qualité des pièces métalliques imprimées en 3D tenant compte des défauts

il y a 6 heures
Les ions mobiles (en orange) se déplacent à travers la structure atomique d'un électrolyte solide à base de sodium.
Batterie

Le machine learning révèle les signatures Raman de la conduction ionique de type liquide dans les électrolytes solides

il y a 12 heures
Chimie sans fossile : la révolution des atomes individuels
Matériaux

Chimie sans fossile : la révolution des atomes individuels

il y a 1 jour
La technique ML « élague » le modèle afin de le rendre plus compact. (Crédit : Avesta Rastan)
Intelligence artificielle

Petits modèles, (mais) grandes perspectives sur la vision

il y a 1 jour
Le Southwest Research Institute (SwRI) a mis au point une sonde magnétostrictive (MST) qui utilise la technologie des ondes guidées pour détecter la corrosion dans les réservoirs de stockage, créant ainsi une méthode d'inspection plus rentable et plus efficace. La sonde du SwRI se fixe sur le côté d'un réservoir de stockage et produit une carte très détaillée des zones endommagées à l'intérieur. crédit : SWRI
Industrie énergie

Une sonde magnétostrictive pour des inspections de réservoirs plus sûres et économiques

il y a 1 jour
Plus d'articles
Article suivant
Des circuits intégrés qui s'auto-forment grâce à la soie

Des circuits intégrés qui s'auto-forment grâce à la soie

Comment suivre les prix des marchés de l’électricité et du gaz en 2024 ?

Comment suivre les prix des marchés de l’électricité et du gaz en 2024 ?

Surveiller les tremblements de terre à faible coût grâce aux réseaux de fibres optiques

Surveiller les tremblements de terre à faible coût grâce aux réseaux de fibres optiques

Inscription newsletter

Tendance

Image d'une batterie secondaire Mg-O2 utilisant du graphène nanoporeux dopé à l'azote après décharge (Crédit : Yoshikazu Ito, Université de Tsukuba)
Batterie

Batterie rechargeable magnésium-air tout-solide à haute performance grâce à du graphène

par La rédaction
10 mars 2026
0

Les batteries rechargeables de grande capacité, capables de supporter des cycles répétés de charge-décharge, sont appelées à...

Image complète illustrant la détection de structures histologiques clés telles que les glandes et les cellules. Crédit : Dr Fayyaz Minhas / Université de Warwick

Les outils d’IA contre le cancer risquent d’apprendre par « raccourcis » plutôt que de détecter la vraie biologie

10 mars 2026
Chen-Jui (Ben) Huang, chercheur postdoctoral à la Pritzker School of Molecular Engineering de l'Université de Chicago et au Laboratoire pour le stockage et la conversion d'énergie de l'Université de Californie à San Diego, est coauteur d'un nouvel article qui traite du développement de batteries tout solide pratiques et puissantes utilisant la chimie de conversion lithium-soufre. (Crédit : Pritzker School of Molecular Engineering de l'Université de Chicago / Jason Smith)

Déchiffrer le code des cathodes au soufre

10 mars 2026
L'IA prédit la qualité des pièces métalliques imprimées en 3D tenant compte des défauts

L’IA prédit la qualité des pièces métalliques imprimées en 3D tenant compte des défauts

10 mars 2026
Les chercheurs ont choisi la variété de pois chiche « Myles » pour cette étude. Sa taille compacte et sa résilience favorisent la production agricole dans des environnements de mission où l'espace est limité. (Crédit : Institut de géophysique de l'Université du Texas)

Des scientifiques récoltent avec succès des pois chiches dans de la « terre lunaire »

10 mars 2026

Points forts

L’IA prédit la qualité des pièces métalliques imprimées en 3D tenant compte des défauts

Des scientifiques récoltent avec succès des pois chiches dans de la « terre lunaire »

Le machine learning révèle les signatures Raman de la conduction ionique de type liquide dans les électrolytes solides

Une boule de feu spectaculaire illumine le ciel du Grand Est, suscitant une vague de témoignages

Chimie sans fossile : la révolution des atomes individuels

Petits modèles, (mais) grandes perspectives sur la vision

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

Articles récents

Image d'une batterie secondaire Mg-O2 utilisant du graphène nanoporeux dopé à l'azote après décharge (Crédit : Yoshikazu Ito, Université de Tsukuba)

Batterie rechargeable magnésium-air tout-solide à haute performance grâce à du graphène

10 mars 2026
Image complète illustrant la détection de structures histologiques clés telles que les glandes et les cellules. Crédit : Dr Fayyaz Minhas / Université de Warwick

Les outils d’IA contre le cancer risquent d’apprendre par « raccourcis » plutôt que de détecter la vraie biologie

10 mars 2026
  • 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