Stockage d'électricité: Ultracondensateur-graphène 600Wh/kg!

[Alain G]

Oui Citro je savais bien que c'était Texaco mais j'ai laissé faire pour voir si Mr. Copier/coller s'était informé ce qui n'est visiblement pas le cas!!!

[Obamot]

+1 avec Obamot et Alain G même si il se trompe sur le nom de la compagnie pétrolière qui a racheté les brevets Ovonic sur les batteries de l'EV1.

Ce mois-ci, le magazine Science&Vie Junior n°276, page 18 ennonce sous le titre "Matériau Fantôme" la masse de l'aérographite, matériau le plus léger au monde.
Ce matériau, constitué de nanotubes de carbone ne pèse que 0,2 microgramme par centimètre cube.
Ils poursuivent anecdotiquement:

Un éléphant constitué intégralement de cette matière ne pèserait qu'un gramme! Il serait incapable de barrir mais conduirait remarquablement bien l'électricité...

Ramené à des ordres de grandeur plus évocateurs, cela nous donne une masse (si aucune erreur ne s'est glissée dans cet article) de
- 200 microgrammes pour 1 dm3
ou
- 200 milligrammes pour 1 m3 soit 1/5 de gramme

Ici la masse du matériau devient tellement négligeable qu'il n'est plus approprié de raisonner densité énergétique par unité de masse mais en densité volumique...


Qui donc va extrapoler le titre de ce sujet (Stockage d'électricité...600Wh/kg) en Wh/dm3 ou litres...

Thank you

Bon d'abord on ne touche pas au titre de MON fil (hihihihi...)

Ensuite si je peux rajouter mon grain de sodium, les nanotubes de graphène exigent du substrat très pur... donc beaucoup plus cher que celui mis en œuvre par ce Professeur. Comme déjà indiqué plus haut. Par contre, il faudra voir si la performance serait la même. Néamoins, l'apparition de techniques différentes va faire baisser les prix, c'est bien ça qui compte amha.

[citro]

...
- 200 milligrammes pour 1 m3 soit 1/5 de gramme

Ici la masse du matériau devient tellement négligeable qu'il n'est plus approprié de raisonner densité énergétique par unité de masse mais en densité volumique...

Qui donc va extrapoler le titre de ce sujet (Stockage d'électricité...600Wh/kg) en Wh/dm3 ou litres...

Bon d'abord on ne touche pas au titre de MON fil (hihihihi...)

C'est bien beau tout ça, mais quid de la densité d'énergie volumique.
Si on fabrique un jour des supercapacités ultra légères, très bien... Mais pourront-elles loger à la place de mes bonnes vielles batteries ultra lourdes dans mes véhicules électriques, ou devrais-je m'équiper d'une remorque...

[Obamot]

Aucune idée !

Si ça peut aider, tout ce que j'ai est là:

Performances/caractéristiques de ces "ultracondensateurs 2.0" au graphène

– Surface des électrodes: 1'520 m2/gr...!!! (surface intrinsèque d'une couche: 2'630 m2/gr.);
– > 5 fois la surface des meilleurs supercondos actuels pour le même poids, et ça change tout;
– Capacité: 246 Farads par gramme;
– Tension de fonctionnement: 4 volts;
– Densité d'énergie: (distance que peut parcourir le vhc.) 600 watt-heures par kilogramme (2,2 lb),
– > environ 3 à 4 fois mieux que les batteries lithium-ion, donc à situer dans la même catégorie;
– Densité de puissance: ultra-haute densité d'énergie (vitesse du véhicule) jamais vu avec du Li-on, exceptionnel;
– Stabilité: excellente lors des cycles de charge / décharge de cet ultracondensateur.
– Capacité de recharge: excellente (diffusion minimale des ions d'électrolyte)
– Densité d'énergie comparée: 1,36 milliwatt-heure par cm3, soit environ 2 fois la densité énergétique des supercondensateurs actuels à charbon actif et une densité comparable à une batterie lithium-ion couche mince de haute puissance;
– Quantité d'énergie stockable: similaire ou supérieure aux batteries Li-on sur moins d'espace et avec moins de poids;
– Vitesse de charge/décharge: 100 à 1000x plus rapide que le Li-on (pas plus long que de faire son plein d'essence!);
– Vitesse de décharge: 20 watts par cm3 (1000 fois plus rapide que les batteries lithium-ion en couches minces de 500 mAh);
– Vitesse de décharge comparée: 20x plus rapide que les supercondos au charbon actif (accélérations fulgurantes);
– Poids: 5 fois plus légers que ceux au charbons actifs pour une même puissance! Ou...
– Encombrement: 5 fois plu petit;
– Conductivité: >1700 S/m (comparé au charbon actif qui plafonnent entre 10 et 100 S/m);
– Température de fonctionnement: faible (grâce à une conductivité près de 20x plus grande!);
– Substrat: film/gel mince en plastique (PET flexible) donc robuste et même pliable;
– Production: technologie bon marché, très facile à reproduire, à l'aide d'un simple graveur DVD. Pas besoin de liants ou de collecteurs, donc monocouche. Très aisé pour de la production de masse au plan industriel avec un très bas coût de prix de revient;
– Durabilité: exceptionnelle, plus de fuite d'électrolyte (une légère perte de 1% de capacité a été observée après 1000 cycles.) les cycles de recharge/décharge admissible excèderont certainement la durée de vie du véhicule...;
–> nombre de cycles: donné à 10'000 cycles, quasiment sans perte de performance, ce qui représente 50 ans d'utilisation à raison de 200 jours par an avec une perte maxi de 10% de capacité au final!
Alors qu'en moyenne les batteries conventionnelle se tiennent à environ 1'000 à 1'500 cycles de charge/décharge soit ...7 à dix ans tout au plus... Et perte de beaucoup de la capacité d'origine à 20% en comparaison ...!
– Coût: de facto pas trop cher à produire, car architecture très simplifiée et pas besoin d'une construction de type cylindrique.

C'est pas bien mon domaine donc motus

[moinsdewatt]

Oui Citro je savais bien que c'était Texaco mais j'ai laissé faire pour voir si Mr. Copier/coller s'était informé ce qui n'est visiblement pas le cas!!!

Concernant la mention "qui a racheté les brevets Ovonic sur les batteries de l'EV1. " c' est une question qui est autre que celle dont parlait Alain G à propos des brevets sur le solaire PV de Shell.

Personnellement je ne m' intéresse pas à la question de qui aurait '' racheté les brevets Ovonic sur les batteries de l'EV1.'' Que ca soit Texaco ou n' importe qui d' autre ne m’intéresse pas et est en dehors du point de désaccord initial.

[Pierre-Yves]

Concernant la mention "qui a racheté les brevets Ovonic sur les batteries de l'EV1. " c' est une question qui est autre que celle dont parlait Alain G à propos des brevets sur le solaire PV de Shell.

etc, etc.

S'il te plait, moinsdewatt, ici on parle de supercondensateurs au graphène...

600Wh/kg, avec un élément disponible en quantité illimitée, c'est un argument de choc ! Mais c'est peu par rapport aux 5000Wh/kg théoriques promis par le Lithium-oxygène :
- où en sont les recherches sur les batteries Li-O2 ?
- les supercapa au graphène ont-elles des possibilités de développement du point de vue de la capacité énergétique ?

A partir de 2000Wh/kg, le règne du pétrole sera quasiment terminé !! Déjà, avec 600Wh/kg pour les supercapa, les piles à combustible (qui ont un rendement global assez minable) ont des soucis à se faire.

[Alain G]

"qui a racheté les brevets Ovonic sur les batteries de l'EV1. "

C'était sur la EV2!

[citro]

Si ça peut aider, tout ce que j'ai est là:

Performances/caractéristiques de ces "ultracondensateurs 2.0" au graphène
...
– Densité d'énergie: (distance que peut parcourir le vhc.) 600 watt-heures par kilogramme (2,2 lb),
– > environ 3 à 4 fois mieux que les batteries lithium-ion, donc à situer dans la même catégorie;
– Densité de puissance: ultra-haute densité d'énergie (vitesse du véhicule) jamais vu avec du Li-on, exceptionnel;

– Densité d'énergie comparée: 1,36 milliwatt-heure par cm3, soit environ 2 fois la densité énergétique des supercondensateurs actuels à charbon actif et une densité comparable à une batterie lithium-ion couche mince de haute puissance;
– Quantité d'énergie stockable: similaire ou supérieure aux batteries Li-on sur moins d'espace et avec moins de poids;

– Vitesse de décharge: 20 watts par cm3 (1000 fois plus rapide que les batteries lithium-ion en couches minces de 500 mAh);

– Poids: 5 fois plus légers que ceux au charbons actifs pour une même puissance! Ou...
– Encombrement: 5 fois plu petit;

C'est pas bien mon domaine donc motus

Cet article est assez surprenant, la logorhée est peu scientifique... Après 3 relectures, si les informations sont justes, j'ai relevé:

1,36 milliwatt-heure par cm3

:| Soit 1,36 Watt heure par litre (ou dm3) soit 65 fois moins dense que les batteries NiCd de mes véhicules et 95 fois moins dense que des batteries LiFePo4 (Lithium Phosphate de fer) qui sont moins denses que des lithium Ion mais beaucoup plus stables et sécurisantes (les seules homologuées en Chine pour les véhicules électriques).

Bref, au vu de ces informations, il faudrait pour remplacer mes 154 dm3 de batteries NiCd que j'attèle une remorque de 10 m3 derrière ma voiture pour emporter la même capacité d'énergie en supercapacités au graphène 2,0.

Pour comparaison:
- mes batteries Saft NiCd font 88Wh/litre (théorique) et 77Wh/litre calculé
- les batteries CALB LiFePo4 font 129Wh/litre.

[Obamot]

Je m'excuse, mais je ne comprends pas comment tu passes aussi facilement d'une puissance par surface en poids plume (bien qu'indiquée en cm3 relative à l'encombrement actuel) à une puissance par kg! Le graphène ayant justement comme principal atout sa légèreté. En faisant cette conversion de cette manière, il me semble que tu zappes sur un avantage décisif du graphène en le présentant malencontreusement comme un inconvénient par omission (puisque tu ne prends pas en compte le paramètre comme un élément favorable, mais je peux me trompe).

Pourtant la densité d'énergie est dans le titre: 600Wh/kg! Si les chiffres sont exacts.

Ensuite, à ce que j'ai compris, il ne faut pas disocier la densité d'énergie de la densité de puissance.



Sur le graphique ci-dessus, dès lors qu'on met dans la balanceles deux paramètres, on s'apperçoit qu'en densité d'énergie on est proche du Li-on, par contre en densité de e puissance, ce dernier est explosé...

Enfin en autonomie par minute de charge t'es dans les choux avec les batteries!

Donc peut-être qu'il faut faire le plein plus souvent... Mais où est le problème si tu as des bornes de charges!

Mais pour être clair, j'estime qu'il faudrait adopter le même principe que pour les véhicules à air comprimé pour les véhicules électrique. Soit une caisse légère de 600 kg maxi. De ce fait, des véhicules avec ultracondensateurs au graphène, devraient être une bonne piste non? Et même des scooters ou des vélos électriques qui pourraient aisément tous se recharger au freinage...

Puisqu'au final il faut aussi considérer l'aspect éconologique. Le lithium c'est pas très "vert" ça comme métal, ni même le cadmium non?

[Philippe Schutt]

On a des chiffres aussi ici, mais en kg:
http://www.supercondensateur.com/articl ... es-carbone

Et la surprise:
http://www.larecherche.fr/content/reche ... e?id=29174

Donc pas encore de quoi prendre le mors aux dents