Le stockage de l’énergie est récemment devenu l’un des sujets les plus discutés au sein de la communauté, allant de l’utilisation de batteries électriques ou hybrides dans les véhicules électriques aux formes chimiques de stockage de l’électricité. Cependant, la distinction entre les formes physiques et chimiques de stockage de l’énergie reste confuse. Ces dernières années, de nombreuses ressources ont été investies dans l’étude des condensateurs électrochimiques, dont la fonction de base est le stockage et la fourniture d’énergie électrique. En particulier, les supercondensateurs à haute puissance sont devenus le centre d’attraction de la recherche intense et sont considérés comme l’avenir potentiel des dispositifs de stockage de l’énergie. La raison pour laquelle les supercondensateurs ont pu attirer autant d’attention est qu’ils constituent une excellente alternative écologique aux batteries et qu’ils peuvent compléter ces dernières pour augmenter l’énergie de secours.
Qu’est-ce qu’un Ultracapacitor ?
Les ultracondensateurs, également appelés supercondensateurs, constituent une avancée monumentale dans la technologie des condensateurs et une source d’énergie électrique dont la durée de vie est pratiquement illimitée. Il s’agit de condensateurs à double couche qui offrent une densité d’énergie considérablement élevée, ce qui signifie qu’ils peuvent contenir des centaines de fois plus de charge électrique que les condensateurs standard. Les supercondensateurs sont des condensateurs plus grands qui sont intrinsèquement de meilleurs dispositifs de stockage d’énergie, capables de stocker de grandes quantités de charge électrique que les batteries chimiques. Par rapport à des batteries de taille similaire, les supercondensateurs ont une densité de puissance plus élevée, un taux de charge/décharge rapide et un cycle de vie plus long. Les supercondensateurs peuvent être utilisés partout où une grande quantité d’énergie est nécessaire pendant une courte période. Contrairement aux condensateurs standard, les supercondensateurs ont un électrolyte entre les plaques plutôt qu’un diélectrique, ce qui signifie qu’ils stockent l’énergie dans un champ électrique plutôt que dans une réaction chimique. Contrairement aux piles, ils résistent aux températures élevées et se chargent beaucoup plus rapidement que les batteries.
Qu’est-ce qu’une batterie ?
Les piles sont semblables à des condensateurs qui offrent un moyen pratique de convertir les réactions chimiques en énergie électrique. L’énergie électrique peut ensuite être utilisée pour produire de la lumière, de la chaleur ou du mouvement. Presque tous les appareils électroniques fonctionnent avec des piles. Par exemple, les télécommandes de télévision, les téléphones portables, les lampes de poche, les jouets et même nos véhicules sont alimentés par des piles. Les deux bornes électriques d’une pile sont séparées par une substance chimique appelée électrolyte, qui est un milieu permettant la circulation de la charge électrique entre les deux bornes. Lorsque la batterie est connectée à un circuit externe, les électrolytes se déplacent sous forme d’ions, ce qui permet aux réactions chimiques de s’achever aux bornes et donc de fournir de l’énergie au circuit externe. C’est le mouvement des ions à l’intérieur d’une batterie qui permet au courant de sortir de la batterie. Le terme « batterie » a été utilisé pour la première fois en 1749 par Benjamin Franklin, qui décrivait une batterie comme un groupe de condensateurs qu’il avait assemblés pour réaliser des expériences.
Différence entre un supercondensateur et une batterie
Principes de base
– Les batteries sont un groupe de deux ou plusieurs cellules électrochimiques capables de stocker la charge électrique et de générer du courant en convertissant les réactions chimiques en énergie électrique. L’énergie électrique peut ensuite être utilisée pour produire de la lumière, de la chaleur ou du mouvement. Presque tous les appareils électriques ou électroniques fonctionnent avec des piles. Les supercondensateurs, quant à eux, sont des condensateurs de grande puissance qui constituent une alternative écologique aux batteries électrochimiques destinées à fournir une poussée d’énergie rapide.
Propriétés
– Les supercondensateurs sont des condensateurs de plus grande taille qui sont par nature de meilleurs dispositifs de stockage d’énergie, capables de stocker une grande quantité de charge électrique que les batteries chimiques. Contrairement aux batteries, ils résistent aux températures élevées et se chargent beaucoup plus rapidement que les batteries. Ils sont également capables de stocker beaucoup plus d’énergie que les condensateurs standard. Par rapport à des batteries de taille similaire, les supercondensateurs ont une densité de puissance plus élevée, un taux de charge/décharge rapide et un cycle de vie plus long.
Travailler
– Une pile comporte deux bornes électriques appelées électrodes qui sont séparées par une substance chimique appelée électrolyte qui contient des particules chargées électriquement ou des ions. Lorsque les ions se combinent avec les substances qui constituent les deux bornes, une réaction chimique se produit et libère de l’énergie électrique. Contrairement aux batteries, les supercondensateurs stockent l’énergie dans un champ électrique plutôt que dans une réaction chimique et ils fonctionnent de manière électrostatique plutôt que par des réactions chimiques réversibles.
Utiliser
– Les deux principales utilisations des supercondensateurs sont l’alimentation de secours temporaire et l’alimentation de pointe. Ils peuvent être utilisés comme source d’énergie de secours à court terme lorsque la source d’énergie principale n’est pas suffisante. Les supercondensateurs sont une excellente alternative écologique aux batteries ; en fait, ils sont une extension des batteries qui augmente leur cycle de vie tout en réduisant la taille de la batterie. Les applications courantes comprennent les véhicules électriques hybrides, les éoliennes, les volants d’inertie, les systèmes de récupération de l’énergie cinétique (KERS), etc.
Résumé
Le stockage de l’énergie est devenu de plus en plus important ces dernières années, ce qui a conduit au développement de supercondensateurs plus efficaces sur le plan énergétique, qui offrent une alternative écologique aux batteries pour le stockage de l’énergie. Les supercondensateurs sont des condensateurs plus grands qui sont intrinsèquement de meilleurs dispositifs de stockage d’énergie, capables de stocker de grandes quantités de charge électrique que les batteries électrochimiques, et ils sont plus résistants aux températures et se chargent beaucoup plus rapidement que les batteries. Contrairement aux batteries, les supercondensateurs stockent l’énergie dans un champ électrique. Toutefois, leur cycle de vie est limité et leur temps de charge est beaucoup plus long.