Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie,
centre de recherche sur les batteries et supercondensateurs

Brèves


  • Dans le numéro de la Recherche de septembre dernier, une partie de l’équipe « stockage capacitif » du RS2E publie les résultats de ses recherches sous forme vulgarisée. Une bonne occasion de découvrir les condensateurs, leur fonctionnement et une des voies possibles pour augmenter leur densité d’énergie.

    L’article de Mathieu Salanne (PHENIX), Benjamin Rotenberg (PHENIX) et Patrice Simon (CIRIMAT) permet de découvrir les enjeux et la stratégie au cœur d’un projet de recherche. Il s’agit ici d’expliquer un résultat expérimental (capacité plus forte avec des électrodes de porosité nanométrique) qui n’était pas en accord en accord avec les connaissances scientifiques alors en vigueur. Leur démarche est également une illustration de la valeur intrinsèque des approches théoriques (simulation/calcul haute performance) par rapport aux approches expérimentales.

    Référence : La Recherche, Numéro 491, Septembre 2014 (paru le 28 août 2014), pp 52-55.


  • La bataille pour le véhicule électrique est à la fois scientifique, technologique, commerciale, sociale et politique. Beaucoup de défis sont à relever. C’est pourquoi le 9 septembre dernier le Groupe Bolloré et Renault ont décidé d’associer leurs forces.

    Il y aura d’une part une association technologique : Renault, membre du Club des Industriels du RS2E, produira une partie des Bluecar à Dieppe à partir du second semestre 2015. La voiture sera donc 100% française (la batterie lithium métal polymère – LMP – de Bolloré étant produite en Bretagne). Une étude de faisabilité (conception, développement et fabrication) par Renault d’une Bluecar trois places (batterie LMP 20 kWh) est aussi au programme.

    Côté commercial, le développement de nouveaux réseaux d’autopartage en France et en Europe se fera via un joint-venture (30 % Renault et 70 % Bolloré). Sur ces réseaux seront proposés à la fois des véhicules du Groupe Bolloré et Renault (Twizy, ZOE).

    Pour Bernard Lestriez, chercheur à l’IMN, laboratoire membre du RS2E, qui a collaboré avec Blue Solutions (Groupe Bolloré) sur la batterie LMP: « En tant que chercheur c'est très satisfaisant de voir que nos efforts aboutissent sur des développements technologiques avec une commercialisation réelle par des entreprises françaises, contribuant ainsi au maintien ou à la création d'emploi dans nos régions, dans notre pays. »

    Sources : [Les Echos] et [Communiqué de presse]


  • MàJ : malgré une pole position pour les français de e.dams Renault, ce sont les allemands de Audi Sport ABT qui remportent la course

    Aujourd’hui à 10h, heure française, le premier championnat international de Formule 1 électrique partira à Pékin. Baptisé Formule E (pour électrique), cette première édition se jouera entre 10 écuries, e.dams Renault est la seule écurie française engagée.

    La propulsion par batteries conduira à un championnat forcément différent des sports mécaniques « classiques » : silence des voitures, circuits en ville, vitesse limitée à 240 km/h, courses d’une durée de 60 minutes… Les voitures seront aussi connectées aux réseaux sociaux avec la possibilité pour le pilote le plus soutenu en ligne de recevoir un boost de 40 chevaux pendant 5 secondes.

    Les caractéristiques de la batterie utilisée n’ont pas été annoncées mais on sait que la voiture (similaire pour toutes les écuries) a été développée par une société française, Spark Racing Technology, en collaboration étroite avec Renault.

    Au-delà de la démonstration technique en termes de sécurité et de performances qui pourra jouer sur la perception du véhicule électrique, ce nouveau championnat ouvrira des nouvelles voies pour la recherche sur les batteries et les supercondensateurs. En effet, on sait que la Formule 1 est souvent à l’avant-garde des innovations technologiques alors pourquoi la Formule E ne pourrait pas encourager fortement la R&D dans le domaine du stockage électrochimique ? D’autant plus, d’ici quelques années quand les écuries auront l’autorisation de créer leurs propres monoplaces…

    Sources : [Le Figaro], [Sparkracing technology]


  • Mathieu Salanne, maître de conférences au laboratoire PHENIX (UPMC/CNRS), a été choisi comme titulaire de la chaire d’excellence « Simulation Numérique » par la Maison de la Simulation pour une durée de 5 ans.

    La Maison de la Simulation est un laboratoire mixte (CEA, CNRS, INRIA, Orsay, Université de Versailles-St Quentin) dont la communauté se distingue par l’utilisation du calcul à haute performance (HPC) dans de nombreux domaines scientifiques (fusion nucléaire, biologie, astrophysique…). Mathieu Salanne a su séduire le jury de sélection avec son projet « Conception de supercondensateurs haute performance assistée par ordinateur ». Les supercondensateurs sont des systèmes de stockage complémentaires des batteries de plus en plus attractifs pour les industriels. C’est dans ce cadre qu’il a déjà contribué avec ses collègues du PHENIX à plusieurs publications majeures de l’axe « Stockage Capacitif » du RS2E ([1], [2]).

    Dans le cadre de sa chaire, la Maison de la Simulation va fortement soutenir les recherches du jeune scientifique : financement d’un ou deux doctorants, d’un postdoc, d’un ingénieur, soutien pour ses déplacements et pour l’achat d’équipements légers…  Sans oublier un accès aux moyens humains et techniques (ferme de calcul, mur stéréoscopique) du laboratoire.

    Félicitations à lui !


  • Comment suivre avec précision la cinétique du transport des ions au sein des pores d’une électrode de carbone, étudier l’influence de la solvatation des ions ou de la taille des pores sur la capacité de stockage d’une électrode ? Ces questions sont essentielles pour pouvoir créer de meilleurs matériaux pour le stockage de l’énergie dans les supercondensateurs.

    Trois membres du RS2E affiliés au laboratoire CIRIMAT (CNRS/Université Toulouse 3 - Paul Sabatier) à Toulouse ont choisi d’utiliser la microbalance à quartz, ou EQCM, pour confirmer leurs découvertes précédentes. Il s’agit de Patrice Simon, professeur, également directeur-adjoint du RS2E, Pierre-Louis Taberna, chargé de recherche, et Wan-Yu Tsai, doctorante.

    La microbalance à quartz exploite un principe simple : sous l’influence d’un courant électrique, le quartz vibre à une fréquence connue (propriété aussi exploitée dans les montres). Si on place une masse sur le quartz, la fréquence variera. Cette variation étant mesurable, elle permet de remonter à la masse en utilisant une équation qui relie les deux variables. Si on dépose une électrode de supercondensateur sur le quartz – des grains de carbone de porosité contrôlée – l’augmentation/diminution de masse calculée donnera respectivement une image précise des cinétiques de transport et de l’adsorption/désorption des ions à l’intérieur de l’électrode.

    L’expérience menée par l’équipe portait sur deux électrolytes et deux électrodes de carbone de porosités différentes (1 nm et 0.65 nm). Les résultats obtenus ont permis de suivre de manière fine la cinétique des réactions en mettant en évidence des différences dans le comportement de l’anion (TFSI-) et du cation (EMI+), leurs influences réciproques ou encore de confirmer les découvertes précédentes des chercheurs sur la capacité des ions à se désolvater partiellement pour accéder aux pores de dimensions subnanométriques.

    Le développement de cette méthode in-situ, en association avec des carbones de porosités contrôlées, sera maintenant un atout de poids pour les chercheurs du RS2E travaillant sur les supercondensateurs.

    L’étude a été publiée dans le journal JACS.

Pages

S'abonner à Brèves