Matériaux pour supercondensateurs
Charbon actif pour supercondensateurs et électrodes de stockage d'énergie à haute puissance
Optimisation du stockage de charge à l'interface électrode-électrolyte.
Les supercondensateurs nécessitent une architecture de carbone différente de celle des batteries. Alors que les batteries stockent l'énergie grâce à des réactions chimiques dans le volume du matériau, les supercondensateurs stockent la charge à l'interface électrode-électrolyte. Cela signifie que la structure poreuse du carbone doit maximiser la surface accessible aux ions tout en minimisant la résistance au transport : les ions doivent atteindre la surface rapidement pendant les cycles de charge et de décharge, qui se mesurent en secondes.
Le défi et l'approche PureStar
Le défi : optimisation du transport d'ions.
Les micropores offrent une grande surface spécifique mais ralentissent la diffusion ionique ; les macropores permettent un transport rapide mais réduisent la surface spécifique. Le carbone idéal pour les supercondensateurs présente un réseau tridimensionnel de mésopores interconnectés qui concilie ces deux exigences, avec des tailles de pores adaptées aux dimensions des ions de l'électrolyte.
Pourquoi choisir PureStar ?
Les grades de supercondensateurs de PureStar se caractérisent par des réseaux mésoporeux interconnectés en 3D, conçus pour offrir une densité de puissance élevée et une longue durée de vie. Nos charbons actifs de haute pureté présentent la faible teneur en métaux et en cendres nécessaire à la stabilité électrochimique, ce qui empêche les réactions secondaires qui dégradent les performances cycliques. La certification de la surface spécifique BET et de la distribution des pores au niveau des lots garantit aux fabricants d’électrodes une rhéologie de la suspension et une qualité de revêtement constantes tout au long des campagnes de production.
Au-delà des applications classiques des EDLC, les matériaux en carbone dur de PureStar répondent également aux besoins du marché en pleine croissance des condensateurs hybrides lithium-ion (LIC). Dans les LIC, une anode en carbone dur de type batterie est associée à une cathode de type condensateur, offrant ainsi la densité énergétique d’une batterie tout en bénéficiant de la densité de puissance et de la durée de vie d’un supercondensateur. Cette architecture hybride est de plus en plus utilisée dans les systèmes de freinage régénératif et la régulation de la fréquence du réseau, où ni les batteries ni les condensateurs seuls ne peuvent répondre à eux seuls aux exigences du cycle de fonctionnement.