Les vastes prés avec de nombreuses nanoflowers minuscules à base d'oxyde de manganèse peuvent stocker l'électricité de manière rapide et efficace - une alternative aux batteries au lithium pour voitures
Pékin (Chine) - Les condensateurs peuvent être chargés d'électricité beaucoup plus rapidement que les batteries. Malgré leur faible capacité, ils pourraient aider à alimenter des appareils électroniques et des véhicules électriques. Et les nanostructures poreuses améliorent les performances du stockage d'énergie simple. À présent, les chercheurs chinois plantent des millions de millimètres de nano-fleurs pouvant être utilisées pour construire des ultracondensateurs efficaces. Dans le journal "Nano Letters", ils indiquent que leurs échantillons de laboratoire peuvent stocker deux fois plus de charge électrique que les ultracondensateurs existants.
"Les nanostructures sont des composants clés du développement des technologies énergétiques de demain", écrivent Hao Zhang et ses collègues de l'Université de Beijing. A la manière d'une éponge, les nouveaux ultra-condensateurs peuvent absorber les charges électroniques et les stocker pour une utilisation ultérieure. Sur une électrode de tantale de haute pureté, Zhang a fait croître toute une pelouse de nanotubes de carbone. De plus, des particules d'oxyde de manganèse pourraient se déposer sur les nanotubes à partir d'un nuage moléculaire contrôlé par des champs électriques. Ces minuscules billes d'oxyde de manganèse formées se développaient comme un nanoblüten sur deux tiges de nanotubes.
Cette combinaison astucieuse et nanostructurée de tiges conductrices de nanotubes et de fleurs isolantes en oxyde de manganèse a créé des ultracondensateurs aux propriétés sans précédent. Avec une densité de courant allant jusqu'à 77 ampères par gramme, les nanofils pourraient être chargés et déchargés plusieurs milliers de fois. Après 20 000 cycles, ils n'ont perdu que 3% de leur capacité de stockage.
Ces nanostructures ne sont pas encore prêtes à l'emploi pour la construction des ultra-condensateurs, car elles doivent encore surmonter l'obstacle d'une production de masse contrôlée et prolonger leur durée de vie. Néanmoins, de tels dispositifs simples de stockage de courant nanoporeux pourraient remplacer les batteries lithium-ion pour certaines applications. Ainsi, lors du freinage d'une voiture, de l'énergie pourrait être récupérée et stockée temporairement dans les condensateurs pour alimenter les moteurs électriques en plus de la batterie de propulsion principale.