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Un supercondensateur à base de graphène pliable à charge rapide pourrait alimenter les appareils portables

Des chercheurs de l'University College London (UCL) et de la Chinese Academy of Sciences ont développé un nouveau supercondensateur pliable en graphène, qui charge rapidement et en toute sécurité un niveau record d'énergie pour une utilisation sur une longue période.

Au stade de la preuve de concept, le supercondensateur présente un énorme potentiel en tant qu'alimentation portable dans de nombreuses applications viables, telles que la technologie portable, les téléphones et les véhicules électriques, rapporte l'UCL.

La découverte, publiée dans Nature Energy, surmonte le problème rencontré par les supercondensateurs à haute puissance et à charge rapide

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« Notre nouveau supercondensateur est extrêmement prometteur pour la technologie de stockage d’énergie de prochaine génération, soit en remplacement de la technologie actuelle de la batterie, soit pour une utilisation en parallèle, afin de fournir à l’utilisateur plus de puissance », a déclaré le premier auteur de l’étude, le Dr Zhuangnan Li à l’UCL. Chimie.

«Nous avons conçu des matériaux qui donneraient à notre supercondensateur une densité de puissance élevée – c’est-à-dire la vitesse à laquelle il peut se charger ou se décharger – et une densité d’énergie élevée – qui détermineront sa durée de fonctionnement. Normalement, vous ne pouvez avoir qu’une de ces caractéristiques mais notre supercondensateur fournit les deux, ce qui est une percée critique. »

Crédit d'image: UCL

Li a continué,

Bien que le supercondensateur développé par l'équipe ait une densité d'énergie comparable à la valeur de pointe des batteries au plomb, sa densité de puissance est supérieure de deux ordres de grandeur à plus de 10000 watts par litre.

Les scientifiques ont fabriqué des électrodes à partir de plusieurs couches de graphène, produisant un matériau dense mais poreux capable de piéger des ions chargés de différentes tailles. Ils l'ont caractérisé à l'aide d'une gamme de techniques et ont constaté qu'il fonctionnait mieux lorsque la taille des pores correspondait au diamètre des ions dans l'électrolyte.

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Le matériau optimisé, qui forme un film mince, a été utilisé pour construire un dispositif de preuve de concept avec une puissance élevée et une densité d'énergie élevée.

Même plié à 180 degrés, il fonctionnait presque comme à plat et après 5 000 cycles, il conservait 97,8% de sa capacité.