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- Les supercondensateurs composites structuraux sont des matériaux multifonctionnels capables à la fois de supporter des charges mécaniques et de stocker de l'énergie électrique. Combinés aux batteries structurelles, ils permettraient un allégement global des véhicules électriques. Généralement, les supercondensateurs composites structuraux sont basés sur la conception de polymères renforcés de fibres de carbone. Les fibres de carbone jouent le rôle de renfort mécanique, de collecteur de courant et éventuellement d' électrodes. La matrice est un électrolyte polymère structurel qui transfère la charge via un mécanisme de cisaillement entre les fibres et a une conductivité ionique raisonnable. Dans un supercondensateur, la capacité spécifique est proportionnelle à la surface spécifique des électrodes. Les fibres de carbone structurelles ont généralement une faible surface spécifique, il est donc nécessaire de modifier leur surface pour permettre une capacité de stockage d'énergie suffisante. Pour augmenter la surface spécifique des électrodes structurelles, plusieurs voies ont été employées, consistant principalement en la modification de la surface des fibres de carbone elles-mêmes ou en revêtant les fibres de carbone avec un matériau à haute surface spécifique. Il a été démontré que l'activation physique et chimique des fibres de carbone fournit une augmentation de deux ordres de grandeur de la surface spécifique des fibres de carbone sans endommager leurs propriétés mécaniques, mais offre toujours une capacité de stockage d'énergie limitée lorsqu'elle est combinée avec un électrolyte polymère structurel. Le revêtement des fibres de carbone avec des nanotubes de carbone, de l'aérogel de carbone, ou du graphène a permis des densités d'énergie plus élevées. (fr)
- Structural composite supercapacitors are multifunctional materials that can both bear mechanical load and store electrical energy. Combined with structural batteries, they would presumably enable an overall weight reduction of electric vehicles. Typically structural composite supercapacitors are based on the design of carbon fibre reinforced polymers. Carbon fibres act as mechanical reinforcement, current collector and eventually electrodes. The matrix is a structural polymer electrolyte that transfers load via shear mechanism between the fibres and have a reasonable ionic conductivity. In a supercapacitor, the specific capacitance is proportional to the specific surface area of the electrodes. Structural carbon fibres usually have low specific surface area and it is therefore necessary to modify their surface to enable sufficient energy storage ability. To increase the specific surface area of the structural electrodes, several methods have been employed, mainly consisting in the modification of the surface of the carbon fibre itself or by coating the carbon fibre with a high specific surface area material. Physical and chemical activation of the carbon fibres have been shown to provide an increase of two order of magnitudes of the specific surface area of carbon fibres without damaging their mechanical properties but still offered limited energy storage ability when combined with a structural polymer electrolyte. Coating carbon fibres with carbon nanotubes, carbon aerogel, or graphene nanoplatelets allowed for higher energy densities. (en)
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- Structural composite supercapacitors are multifunctional materials that can both bear mechanical load and store electrical energy. Combined with structural batteries, they would presumably enable an overall weight reduction of electric vehicles. Typically structural composite supercapacitors are based on the design of carbon fibre reinforced polymers. Carbon fibres act as mechanical reinforcement, current collector and eventually electrodes. The matrix is a structural polymer electrolyte that transfers load via shear mechanism between the fibres and have a reasonable ionic conductivity. (en)
- Les supercondensateurs composites structuraux sont des matériaux multifonctionnels capables à la fois de supporter des charges mécaniques et de stocker de l'énergie électrique. Combinés aux batteries structurelles, ils permettraient un allégement global des véhicules électriques. (fr)
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- Supercondensateur composite structurel (fr)
- Structural composite supercapacitor (en)
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