Un hybride batterie-ultracondensateur

En combinant les chimies des ultracondensateurs et des batteries lithium-ion, une société appelée Ioxus a créé un dispositif de stockage d'énergie hybride qui pourrait recharger les outils électriques en quelques minutes et pourrait ne jamais avoir besoin d'être remplacé. La société affirme que les futures incarnations pourraient peut-être être utilisées pour capter l'énergie des véhicules de freinage.

Battercondensateur : Un nouveau dispositif de stockage d'énergie mélange la chimie d'un ultracondensateur avec celle d'une batterie lithium-ion.

Les ultracondensateurs capturent et libèrent de l'énergie en quelques secondes et peuvent le faire des millions de fois, mais ils ne stockent qu'environ 5 % autant d'énergie que les batteries lithium-ion. L'hybride peut stocker plus de deux fois l'énergie en volume des ultracondensateurs standard. C'est encore beaucoup moins qu'une batterie lithium-ion, mais l'hybride peut être rechargée rapidement plus de 20 000 fois contre quelques centaines de cycles pour une batterie classique.

Un outil électrique utilisant l'ultracondensateur lithium-ion ne fonctionnerait que 15 fois plus longtemps qu'il le ferait sur une batterie, mais se rechargerait en une minute seulement. Notre produit est destiné aux guerriers du week-end qui n'utilisent pas beaucoup l'outil électrique tous les jours mais qui souhaitent une charge très rapide, explique Mark McGough, PDG d'Ioxus. La société, basée à Oneont, New York, fabrique déjà des supercondensateurs conventionnels pour les bus hybrides électriques et pour les systèmes de démarrage et d'arrêt du moteur qui sont utilisés pour augmenter l'économie de carburant dans les voitures.

Le dispositif de stockage d'énergie hybride se compose d'un film d'aluminium gravé recouvert d'un côté d'une suspension de carbone, qui est similaire à l'électrode trouvée dans un ultracondensateur. L'autre électrode, de l'autre côté du film, n'est pas recouverte de carbone mais d'un matériau lithium-ion, offrant une plus grande capacité de stockage d'énergie. Le film est enroulé dans un cylindre pour fabriquer le dispositif fini.

Des ultracondensateurs sont testés dans certains bus urbains comme moyen de capter l'énergie générée par le freinage et de la libérer rapidement pour la réaccélération, une approche qui promet d'améliorer l'efficacité énergétique. Si l'ultracondensateur hybride lithium-ion peut être mis à l'échelle, il pourrait améliorer davantage l'efficacité énergétique en stockant plus d'énergie. Mais sa durée de vie devra être améliorée, car les systèmes de freinage des véhicules doivent être rechargés des centaines de milliers de fois.

Le concept des ultracondensateurs hybrides lithium-ion existe depuis 20 ans, mais il y a plus de demande pour d'autres types de dispositifs de stockage d'énergie, dit Théodore Bohn , ingénieur à l'installation de recherche avancée sur le groupe motopropulseur du Laboratoire national d'Argonne.

Bohn dit que la technologie hybride pourrait néanmoins être idéale pour les petites applications légères qui bénéficieraient de l'avantage de puissance des ultracondensateurs et de l'avantage énergétique d'une batterie. L'hybride est bon pour l'impulsion de puissance et OK pour l'énergie, dit-il.

Une seule autre entreprise— Micro JSR , à Tokyo, fabrique des appareils hybrides de ce type, après les avoir mis sur le marché en 2009. La société affirme que son appareil a une densité énergétique trois fois supérieure à celle d'un ultracondensateur conventionnel et une durée de vie de 100 000 recharges. Jeff Myron, directeur de programme chez JSR Micro, explique que l'appareil est principalement conçu comme une alimentation de secours dans les équipements d'imagerie médicale.

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