Etude par résonance magnétique nucléaire du transfert des ions lors de la charge et la décharge de supercondensateurs
- Authors
- Publication Date
- Apr 16, 2019
- Source
- HAL-Descartes
- Keywords
- Language
- French
- License
- Unknown
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Abstract
Les supercondensateurs (condensateurs à double couche électrochimique) sont de puissants dispositifs de stockage d'énergie. Le véritable défi pour le développement des supercondensateurs à plus grande échelle consiste à augmenter la densité d'énergie stockée. La compréhension complète des processus qui contribuent au mécanisme de charge à l’échelle moléculaire est essentielle afin de pouvoir optimiser les performances de ces supercondensateurs. Nous utilisons la résonance magnétique nucléaire (RMN), qui est une technique sensible à l’environnement des atomes, pour l’étude des mécanismes de charge dans les supercondensateurs. Les mesures in situ sont essentielles pour suivre le déplacement des ions de l’électrolyte pendant la charge et la décharge, mais la spectroscopie standard offre peu d’information à cause de la superposition des signaux des ions dans les deux électrodes du supercondensateur. Nous avons démontré que les modifications de configuration des électrodes proposées dans la littérature dégradent les performances électrochimiques des supercondensateurs, et nous avons développé un nouvel outil d’étude in situ de supercondensateurs avec une configuration réaliste. L’imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) permet de séparer les signaux des ions dans chaque électrode du supercondensateur, placé dans une cellule électrochimique spécialement conçue pour les mesures de RMN. Le mécanisme de stockage de charge dans des supercondensateurs à base de carbone a été déterminé et l'effet de plusieurs paramètres sur ce mécanisme, tels que la distribution de la taille des pores et la concentration en électrolyte, a été étudié.
