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Un dispositif de stockage d'énergie à constante diélectrique ultra élevée permettra de fabriquer des batteries plus petites

Dispositifs de stockage d'énergie à couche unique à l'état solide

Contrairement aux supercondensateurs électrolytiques, les supercondensateurs à l'état solide n'utilisent pas d'électrolyte. Au lieu de cela, ils incorporent un diélectrique solide avec une constante diélectrique extrêmement élevée. En se référant aux équations données ci-dessus, l'énergie potentielle du condensateur est directement proportionnelle à la constante diélectrique. Ainsi, en incorporant un super diélectrique avec une constante diélectrique de l'ordre de106, on peut construire des condensateurs avec des densités de puissance extrêmement élevées.

Nous avons développé un tel diélectrique. Sa constante diélectrique de 16 millions est la valeur la plus élevée jamais rapportée. Un empilement de 6 000 couches de 400 cm2 et une tension de charge de 600 V permettraient de produire 85 kWh et une densité de puissance de 7,78 kW/kg.

Temps de charge

Le temps de charge est un avantage considérable du SSESD par rapport aux supercondensateurs électrolytiques. Le temps de charge est régi par la tension d'alimentation et la résistance série équivalente (ESR) du condensateur. L'ESR est complexe et déterminée par une série de facteurs, notamment les matériaux utilisés et la construction mécanique. Dans un supercondensateur conventionnel, l'ESR est relativement élevé, bien que les supercondensateurs de type polymère puissent être construits avec un ESR plus faible mais toujours sensiblement plus élevé que le SSESD. Les temps de charge typiques vont de 1 à 10 secondes.

Dans le cas de notre SSESD, la charge est stockée sur l'interface diélectrique/métal. L'ESR est beaucoup plus faible et des temps de charge rapides peuvent être obtenus. Actuellement, nous observons des temps de charge inférieurs à une seconde pour plusieurs couches. 

Le panneau solaire Ultracapacitor et le dispositif de stockage d'énergie pour véhicules électriques sont prêts à révolutionner le transport tel que nous le connaissons.

  • Propre, vert et sans émissions
  • Charge rapide et longue durée
  • Longue durée de vie
  • Bon marché à produire
  • Petit et léger

Dans le passé, les batteries de capteurs d'énergie à panneaux solaires étaient développées sur la base de technologies acides. Cette technologie était néfaste pour l'environnement et se traduisait par des batteries encombrantes, lourdes, coûteuses à produire et peu efficaces, car lentes à charger et rapides à vider. De plus, ces batteries ont une durée de vie courte et se dégradent rapidement, ce qui rend leur remplacement coûteux.

Grâce à notre dispositif de stockage d'énergie à haute capacité, entièrement en céramique, pour les panneaux solaires et les véhicules électriques, qui utilise une forme avancée de supercondensateur, nous sommes désormais en mesure de développer un dispositif de stockage d'énergie pour les véhicules électriques qui a des années-lumière d'avance sur tout ce qui existe.

En rendant le composant diélectrique en céramique beaucoup plus fin et plus léger, sans aucune perte de capacité électrique, nous avons pu développer une batterie nettement plus petite et plus légère. En fait, nous pensons pouvoir aller encore plus loin et produire des batteries de voiture de poche dans un avenir très proche.

Mais la taille n'est que le début des avantages. Potentiellement, notre nouvelle batterie peut être rechargée en quelques minutes dans une prise murale classique de 220 V, alors qu'il faut actuellement plusieurs heures dans une unité de charge spéciale. Nous pensons que c'est l'un des principaux obstacles à l'adoption des véhicules électriques - un obstacle que nous avons éliminé grâce à trois années de recherche et développement.

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