Micro-supercondensateurs : Capacité x1000

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jean.caissepas
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Micro-supercondensateurs : Capacité x1000




par jean.caissepas » 08/10/15, 10:48

Développés depuis une dizaine d'années, les micro-supercondensateurs constituent une alternative intéressante aux micro-batteries en raison de leur puissance élevée et de leur longue durée de vie.

Mais jusqu'à présent, ils stockaient considérablement moins d'énergie que les micro-batteries, ce qui limitait leur utilisation. Or, des chercheurs du Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS-CNRS)1, à Toulouse, et de l'INRS2, au Québec, viennent de mettre au point un matériau d'électrode qui permet à ces condensateurs électrochimiques de se rapprocher des résultats des batteries, sans pour autant perdre leurs avantages.


Lien : http://www.enerzine.com/14/18754+micro-supercondensateurs---la-capacite-de-stockage-multipliee-par-1000+.html
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par Surivai » 09/11/15, 14:46

Et pendant ce temps, en Chine les enfants se familiarisent avec les supercondensateurs, alors qu'écoles, lycées, écoles d'ingénieurs et industries travaillent de concert pour les promouvoir :
http://www.supercondensateur.com/hktree ... ndensateur

(on est à la ramasse :x )
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par Obamot » 09/11/15, 16:06

Je ne vois pas en quoi la densité/capacité serait un facteur limitant pour les supercondensateurs vu que c'est précisément leur point fort alors x1000 c'est pas si exceptionnel, le problème à résoudre c'est la résistivité (diélectrique). Et du moment qu'aucune information n'est donnée sur ce point, on ne peut rien en déduire.

Pour info, les supercondensateur au graphène son déjà en vente à des coûts abordables en s'étant affranchi du problème des nanotubes, mais pas encore la résistivité.

Donc sans autre info...
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par Surivai » 09/11/15, 17:46

Je ne vois pas en quoi la densité/capacité serait un facteur limitant pour les supercondensateurs vu que c'est précisément leur point fort alors x1000 c'est pas si exceptionnel, le problème à résoudre c'est la résistivité (diélectrique).


Au contraire, par rapport aux batteries, les supercondensateurs ont une résistance interne très faible.

Les nouveaux supercondensateurs SkelCap font encore mieux que les autres avec un ESR de 0.095 mΩ :
http://www.supercondensateur.com/skelca ... e-arrivent

Le gros point fort des supercondensateurs est leur densité de puissance = rapidité de charge

Le gros point faible des supercondensateurs est leur densité d'énergie = quantité d'énergie stockée

Pour info, les supercondensateur au graphène son déjà en vente à des coûts abordables en s'étant affranchi du problème des nanotubes


A quels supercondensateurs faîtes vous référence ? Vous avez des exemples avec tarifs ?
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par jean.caissepas » 09/11/15, 23:52

Surivai a écrit :
A quels supercondensateurs faîtes vous référence ? Vous avez des exemples avec tarifs ?


Exemple : http://www.supercondensateur.com/supercondensateurs-graphene-28v-30000f-3v-12000f-made-in-china

Bonne lecture...
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par Surivai » 10/11/15, 16:48



Merci, mais je n'ai pas vu de prix.
Ce n'est pas parce que c'est "Made in China" que c'est forcément pas cher.
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par Obamot » 10/11/15, 17:47

Surivai a écrit :
Je ne vois pas en quoi la densité/capacité serait un facteur limitant pour les supercondensateurs vu que c'est précisément leur point fort alors x1000 c'est pas si exceptionnel, le problème à résoudre c'est la résistivité (diélectrique).


Au contraire, par rapport aux batteries, les supercondensateurs ont une résistance interne très faible.

Les nouveaux supercondensateurs SkelCap font encore mieux que les autres avec un ESR de 0.095 mΩ :
http://www.supercondensateur.com/skelca ... e-arrivent

Le gros point fort des supercondensateurs est leur densité de puissance = rapidité de charge

Le gros point faible des supercondensateurs est leur densité d'énergie = quantité d'énergie stockée.


Je m'excuse mais je crois avoir été l'un des premier à parler des SkelCap dans ce forum! (Comme déjà dans mon post, précisément ci-dessus!) :cheesy: De même pour le premier fil sur les ultracondensateurs au graphène! ;)

Car c'est bien ça le but: remplacer les batteries à terme et avoir des unités de stockage bon marché pour répondre au facteur de charge des réseaus et continuer à développer les EnR pour parvenir au "Full Need"...

Or comme ça définition nous l'indique, le graphène ne peut faire qu'un atome d'épaisseur, sinon ce n'est pas du graphène!

Quid du diélectrique d'un tel matériau d'un atome d'épaisseur comme le graphène...(?) je répondrais à cela qu'un diélectrique d'un atome d'épaisseur éh bèh ça doit avoir une tension de claquage assez minime.

C'est cool de bien se targer d'avoir 4500 Farad dans un condo, si c'est pour ne pouvoir lui appliquer qu'un µV avant qu'il ne claque, ça ne va pas nous mener loin.

Alors oui, peut être qu'un jour, on sera bien capable de faire des ultracondos avec suffisamment de capacité pour que ce soit réellement utile, mais pour le moment, ton argument sur la "densité de puissance" VS "densité d'énergie" n'est pas suffisant (du moment qu'ils ne seraient pas utilisables comme on entendrait les utiliser...).

En l'état, avec les résultats obtenus actuellement, quelle épaisseur totale y-a-t-il d'enroulé dans ces ultracondensateurs ? Certainement pas 1 atome. Et peut-on faire rouler une voiture avec une tension de 2,85 V ? J'aimerais bien mais j'en doute! :mrgreen:
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par Surivai » 12/11/15, 09:55

Or comme ça définition nous l'indique, le graphène ne peut faire qu'un atome d'épaisseur, sinon ce n'est pas du graphène!

Quid du diélectrique d'un tel matériau d'un atome d'épaisseur comme le graphène...(?) je répondrais à cela qu'un diélectrique d'un atome d'épaisseur éh bèh ça doit avoir une tension de claquage assez minime.


Je crois que tu confond condensateur et supercondensateur. C'est techniquement différent, le supercondensateur étant vraiment techniquement entre le condensateur et la batterie, avec un électrolyte et des électrodes faîtes pour avoir la plus grande surface possible, mais en 3D, pas une surface plane, afin que les ions pénètrent dans l'électrode, tout en adhérents à ses surfaces.

Les SkelCap n'utilisent pas vraiment du graphène, mais du "Carbone Dérivé de Carbure (CDC), qui peut effectivement être représenté comme un assemblage de flocons de graphène incurvé."

Mais comme il est dit dans le grand dossier sur les supercondensateurs, il existe plusieurs techniques pour faire des électrodes en graphène et le fait qu'il soit constitué d'une seule couche d'atomes est un avantage lorsqu'on assemble plein de couches de graphène pour faire une électrode (et certainement pas une seule feuille de graphène) :
http://www.supercondensateur.com/dossie ... aphene-ntc

Pour représenter l'avantage potentiel à utiliser des couches de graphène par rapport à du charbon actif, on peut faire la comparaison avec des feuilles de papier et un morceau de bois ; les feuilles de papier n'étant finalement que de très fines couches de bois. Pour créer le plus de trous, les plus fins possibles, dans un volume de bois donné, est-il préférable :
- de créer plein de trous dans un morceau de bois en utilisant une mini perceuse, ou en fissurant le bois par des impacts successifs ?
- ou de prendre de nombreuses feuilles de papier et les froisser pour en faire de grosses boulettes, puis les compresser pour en réduire le volume ?

La première solution ressemble au cas du charbon actif, tandis que la deuxième solution ressemble au cas du graphène 3D. Présenté comme cela, il paraît évident qu'utiliser du graphène 3D est une meilleure solution pour obtenir des supercondensateurs capables de stocker une grande quantité d'énergie.


Le graphène associe une bonne conductivité électronique avec une grande surface spécifique (théoriquement 2670 m²/g). Un des problèmes du graphène est sa tendance à se ré-empiler lorsque l'on superpose plusieurs feuilles de graphène, récréant ainsi du graphite.

Pour pallier ce problème, plusieurs techniques peuvent être utilisées [12] :

Création de graphène 3D : les feuilles de graphène sont froissées ensemble, comme on le ferait pour faire des grosses boulettes de papier.
Utilisation de l'électrolyte pour séparer les feuilles de graphène.
Utilisation de nanotubes de carbone qui sont intercalés entre les feuilles de graphène, formant des piliers qui empêchent le ré-empilement des feuilles de graphène.


Voici ce que peut donner une électrode en graphène :
Image

C'est cool de bien se targer d'avoir 4500 Farad dans un condo, si c'est pour ne pouvoir lui appliquer qu'un µV avant qu'il ne claque, ça ne va pas nous mener loin.

Tu l'as vu toi-même, le SkelCap 4500 Farads a une tension de fonctionnement de 2,85V. ???

ton argument sur la "densité de puissance" VS "densité d'énergie"

Ce n'est pas un argument, j'explique les choses telles quelles sont, car manifestement tu avais confondu les deux.

En l'état, avec les résultats obtenus actuellement, quelle épaisseur totale y-a-t-il d'enroulé dans ces ultracondensateurs ? Certainement pas 1 atome.

Non, beaucoup plus d'un atome, comme expliqué plus haut.

Et peut-on faire rouler une voiture avec une tension de 2,85 V ? J'aimerais bien mais j'en doute! Mr. Green

Les voitures électriques actuelles utilisent des batteries faîtes de cellules lithium-ion.
Un accumulateur lithium-ion a une tension nominale de 3,6 ou 3,7 V. C'est la mise en série de plusieurs accumulateurs Li-ion qui permet d'obtenir une batterie avec une tension plus élevée.

C'est la même chose pour les supercondensateurs. Si tu mets 2 supercondensateurs en série, la tension va doubler. La capacité va par contre diminuer, mais c'est une autre histoire.

Voici des modules 48V et 160V chez Skeleton Technologies
http://www.skeletontech.com/modules

Et puis il y a déjà des bus électriques à supercondensateur, dont le récent BlueTram de Bolloré. Donc ça fonctionne sans problème...
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par Obamot » 12/11/15, 16:48

Je ne parle QUE supercondensateurs.

Les SkelCap ayant fait l'objet de plusieurs articles dans un site qui traite des supercondensateurs, ont est en droit de penser que s'en est.

Ça oui, je savais qu'en mettant les batteries en série on augmentait la tension! C'est ce qu'il se passe dans n'importe quelle lampe de poche.

Surivai a écrit :
C'est cool de bien se targer d'avoir 4500 Farad dans un condo, si c'est pour ne pouvoir lui appliquer qu'un µV avant qu'il ne claque, ça ne va pas nous mener loin.

Tu l'as vu toi-même, le SkelCap 4500 Farads a une tension de fonctionnement de 2,85V. ???
Oui mais j'ignore comment elles sont conçues. Si les éléments/feuilles assemblés par exfoliation (ou quelque chose) font des éléments indépendants d'un µV, alors on peut arriver à 2,85V à condition d'en avoir assez?

Si oui, qui du diélectrique? Le problème demeure.

ton argument sur la "densité de puissance" VS "densité d'énergie"

Ce n'est pas un argument, j'explique les choses telles quelles sont, car manifestement tu avais confondu les deux.

J'ai pas d'idée ni de réponses à ces questions, j'essaye de comprendre. C'est pas franchement mon domaine. Tout ce que je sais, c'est que les R&D bloquent sur cette question du diélectrique (peut-être une solution avec un autre électrolyte?) En l'état ça ne me semble pas résolu. Merci à celui qui saura apporter plus de précisions là-dessus.

En l'état, avec les résultats obtenus actuellement, quelle épaisseur totale y-a-t-il d'enroulé dans ces ultracondensateurs ? Certainement pas 1 atome.

Non, beaucoup plus d'un atome, comme expliqué plus haut.

Dans ce cas, ce n'est pas du graphène, je ne parle que du graphène.

Mais comment peut on comparer les batteries au lithium VS ultracondensateurs au graphène tant qu'on n'a pas résolu le problème diélectrique de ces derniers. Je suis convaincu du fait que c'est le point clefs des ultracondensateurs.
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par Surivai » 13/11/15, 12:26

Tout ce que je sais, c'est que les R&D bloquent sur cette question du diélectrique


As-tu un lien vers un article expliquant ce blocage au niveau du diélectrique ?

En tout cas, ce "blocage" n'empêche pas de créer des supercondensateurs de 2,85V et n'empêche pas de créer des bus alimentés exclusivement par des supercondensateurs.

jean.caissepas a donné deux autres exemples de supercondensateurs en graphène :
http://www.supercondensateur.com/superc ... e-in-china

Avec un supercondensateur 3V / 12 000 Farads avec des électrodes en composite de graphène et de charbon actif.

Et un supercondensateur 2,8V / 30 000 Farads en graphène nano-hybride avec une densité énergétique de 21 Wh/kg et une densité de puissance de 2 kW/kg.

Alors, oui il y a encore des progrès à faire, notamment au niveau de l'augmentation de la densité d'énergie, mais les supercondensateurs sont déjà opérationnels.

Dans ce cas, ce n'est pas du graphène, je ne parle que du graphène.


T'as lu ce que j'ai écrit précédemment ? Si oui, faut me dire ce que tu as fumé.

Mais comment peut on comparer les batteries au lithium VS ultracondensateurs au graphène tant qu'on n'a pas résolu le problème diélectrique de ces derniers.


Il n'y a pas de problème de diélectrique, si ce n'est pour améliorer encore les performances...
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