23 mai 2013
De la broussaille dans les supercondensateurs
Contact : Saïd Sadki

Une forêt dense de nano-arbres, tel est le secret de la surface d’électrodes « idéales » pour des supercondensateurs en silicium. Des chercheurs de l’Inac en ont apporté la démonstration avec des nanofils de silicium, longs et fortement dopés. Grâce à cette technologie, des composants capables de délivrer des pics de courant en quelques secondes pourraient s’inviter dans les puces de silicium et améliorer puissance et rapidité des circuits micro-électroniques.

 

Un supercondensateur permet de stocker de l’énergie électrique par accumulation d’ions aux électrodes. Outre des qualités électriques de faible résistance et de forte capacité, une électrode idéale doit présenter une surface la plus grande possible à l’échelle des ions, et ses propriétés doivent rester stables en présence de l’électrolyte. Le choix de nanofils ou nano-arbres de silicium sur substrat du même matériau répond à ce cahier des charges, moyennant un dopage et un traitement de surface particuliers. De telles électrodes, réalisées à l’Inac, ont été testées avec succès dans diverses configurations à l’Institut des matériaux de Nantes. Elles ont été associées à deux types d’électrolytes, liquides ioniques (sels fondus à température ambiante) et gels de liquides ioniques, dans une architecture de supercondensateurs. Les essais ont porté notamment sur des cycles répétés et ont mis en lumière un comportement « quasi-idéal » de ces dispositifs, ainsi que sa stabilité au cours du temps.  

D’ici quelques mois, ces recherches vont se prolonger à travers un projet européen visant à doter les nanofils de silicium de fonctionnalités supplémentaires. Grâce à une capacité de stockage accrue, les supercondensateurs, désormais « pseudo-supercondensateurs », pourraient voir leurs performances décuplées et répondre ainsi aux nouveaux besoins de stockage d’énergie.

 

Référence : Micro-ultracapacitors with highly doped silicon nanowires electrodes, F. Thissandier et al., Nanoscale Research Letters 8 (2013) 38

 

Maj : 26/09/2016 (810)

 

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