Un supercondensateur flexible à base de sodium pour l’électronique du futur
Des chercheurs de l’Université de technologie Sharif (Téhéran) ont développé un supercondensateur flexible à l’état solide à base d’ions sodium, répondant au besoin croissant de sources d’énergie légères, sûres et flexibles pour les appareils électroniques portables (montres connectées, capteurs médicaux, vêtements électroniques). Contrairement aux batteries conventionnelles (coût élevé, risques de sécurité, durée de vie limitée), cette innovation utilise des matériaux abondants et peu coûteux tout en offrant des performances remarquables.
Le cœur de cette innovation réside dans la conception d’une électrode à base de textile (feutre de fibres de carbone actif) intégrant trois matériaux fonctionnels : du dioxyde de manganèse, de l’hexacyanoferrate de cuivre-cobalt et du graphène réduit. Ces matériaux sont structurés à l’échelle nanométrique : le dioxyde de manganèse forme des amas en forme de ver, l’hexacyanoferrate se présente en nanocubes, et le graphène forme des couches conductrices. Cette architecture permet une grande surface de contact, facilite le transport des charges et optimise le stockage des ions sodium.
Le supercondensateur atteint une tension de fonctionnement de 2,1 volts et une densité énergétique de 81,7 Wh/kg (comblant l’écart traditionnel entre batteries et supercondensateurs). Il conserve 92,7 % de sa capacité initiale après 5 000 cycles de charge-décharge, et maintient ses performances même après des flexions répétées, une propriété essentielle pour les dispositifs portables constamment sollicités mécaniquement.
Cette recherche a délibérément choisi des matériaux abondants, non toxiques et peu coûteux (le sodium remplace le lithium, plus rare et plus cher), avec des procédés de fabrication simples pour faciliter la production industrielle à grande échelle. Cette avancée ouvre la voie à des sources d’énergie durables pour capteurs médicaux, vêtements intelligents, objets connectés et équipements sportifs, réduisant la dépendance aux ressources limitées de lithium.