Charge storage in nanoporous carbons: the molecular origin of supercapacitance

Très performants en puissance, les supercondensateurs sont par exemple utilisés pour récupérer l’énergie de freinage dans certaines voitures ou tramways. Ils fonctionnent grâce à deux électrodes en carbone plongées dans une solution ionique ou un liquide ionique pur.

C’est l’adsorption d’ions à la surface des électrodes qui permet de stocker l’électricité, mais le mécanisme microscopique à l’origine des performances exceptionnelles des carbones dérivés de carbures (CDC) pour le stockage de la charge restait à établir. Par simulation moléculaire d’électrodes de structure réaliste et maintenues à potentiel constant, les effets du confinement et de la solvatation sur le mécanisme de charge ont été étudiés.

Cet article précise également la dynamique du processus de charge et fait le lien avec les modèles utilisés par les électrochimistes.