Optimisation des condensateurs grâce à une technique révolutionnaire de revêtement moléculaire

ParisDes chercheurs de l'Université de Tohoku ont perfectionné la technologie des condensateurs. Grâce à une nouvelle technique de revêtement moléculaire, ils ont réussi à augmenter la capacité, la durée de vie et l'efficacité économique de ces composants. Les condensateurs, essentiels dans les circuits électroniques, peuvent stocker et libérer rapidement l'énergie, contrairement aux batteries qui nécessitent plus de temps pour se recharger. Cette avancée permet la production de condensateurs performants et abordables.

Principales améliorations réalisées :

• Capacité augmentée (2,4 fois supérieure à celle du carbone seul)
• Durée de vie prolongée (20 000 cycles de charge-décharge)
• Rentabilité

Les condensateurs traditionnels se chargent rapidement mais ont une faible capacité de stockage et leur fabrication est coûteuse, surtout lorsqu'ils utilisent des matériaux comme les nanotubes de carbone. Bien que ces matériaux soient avantageux pour la production de supercondensateurs, leur coût élevé les rend inadaptés à une utilisation généralisée.

L'équipe de Tohoku a utilisé l'azaphthalocyanine de fer (FeAzPc-4N), un pigment bleu, pour augmenter la capacité des condensateurs fabriqués à partir de carbone activé à 907 F/gAC. Cette méthode fonctionne par adsorption au niveau moléculaire et utilise le potentiel rédox de FeAzPc-4N. La technique améliore non seulement la capacité du condensateur, mais maintient également une performance stable sur 20 000 cycles de charge-décharge à de forts courants, la rendant idéale pour des applications exigeantes telles que l'alimentation de LED.

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Cette recherche se distingue par son objectif de proposer des solutions pratiques, évolutives et écologiques. Le charbon actif est abordable et facile à obtenir, contrairement aux CNT coûteux et rares. L'utilisation du FeAzPc-4N améliore le stockage d'énergie grâce à des processus redox, offrant ainsi une option plus durable et économique pour la fabrication de condensateurs à grande échelle.

Les condensateurs peuvent désormais être utilisés plus largement pour stocker l'énergie renouvelable, alimenter les véhicules électriques et dans les appareils électroniques quotidiens. Ils ont une durée de vie plus longue, ce qui réduit les déchets électroniques et favorise un environnement plus sain. De plus, les condensateurs sont moins toxiques que les batteries, les rendant plus sûrs pour les producteurs et les utilisateurs.

L'équipe prévoit d'améliorer davantage cette technologie en concevant des condensateurs capables de stocker autant d'énergie que des batteries tout en chargeant et déchargeant rapidement. Cela pourrait révolutionner notre manière de stocker l'énergie, offrant des options plus rapides, plus sûres et plus durables par rapport aux batteries traditionnelles.

L'équipe de l'université de Tohoku a associé le faible coût du charbon actif aux hautes performances du FeAzPc-4N pour créer des supercondensateurs améliorés. Leur objectif est de concevoir de nouveaux dispositifs qui sont à la fois plus avancés technologiquement, plus respectueux de l'environnement et plus abordables.