Ingénierie des matériaux hybrides carbone-molécules pour le stockage électrochimique de l’énergie. Vers une meilleure intégration des molécules dans les supercondensateurs - Archive ouverte HAL
Communication Dans Un Congrès Année : 2019

Ingénierie des matériaux hybrides carbone-molécules pour le stockage électrochimique de l’énergie. Vers une meilleure intégration des molécules dans les supercondensateurs

Charles Cougnon

Résumé

Depuis plus de deux décennies, une stratégie pour améliorer les performances des supercondensateurs carbonés consiste à incorporer aux matériaux capacitifs des fonctions redox qui sont le lieu d’échanges électroniques. De cette façon, la charge faradique stockée au niveau des molécules s’ajoute à la capacité de double couche électrochimique du carbone. Pour que la contribution des molécules au stockage électrochimique de la charge soit optimale, il est important de réduire l’impact des molécules sur la texture des carbones activés pour qu’une plus grande surface des micropores reste accessible aux ions de l’électrolyte après modification. En absence de contrôle du greffage, l’introduction d’une faible quantité de molécules s’accompagne d’une perte importante de la surface microporeuse qui contribue le plus efficacement à la capacité de double couche électrochimique. Dans ce travail, des alternatives au greffage du carbone sont proposées pour améliorer l’intégration des molécules. Une première stratégie consiste à utiliser le liant polymère comme plateforme pour le greffage et dans une deuxième approche, l’impact de la modification chimique sur la texture du carbone est réduit en limitant le greffage au dépôt d’une monocouche. Dans cette dernière approche, le carbone activé Norit S50 a été modifié par réaction spontanée avec des sels de diazonium et le greffage des molécules a été contrôlé par la stratégie de «protection/déprotection» récemment publiée par P. Hapiot et Y. Leroux. Nous montrerons que la stratégie de «protection/déprotection» du sel de diazonium permet également d’ajuster les dimensions de la molécule au diamètre moyen des pores du carbone en modulant l’encombrement stérique du groupement protecteur, permettant de généraliser cette approche à des carbones de textures différentes.

Domaines

Chimie Matériaux
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-02547163 , version 1 (19-04-2020)

Identifiants

  • HAL Id : hal-02547163 , version 1

Citer

Charles Cougnon. Ingénierie des matériaux hybrides carbone-molécules pour le stockage électrochimique de l’énergie. Vers une meilleure intégration des molécules dans les supercondensateurs. Journées d'électrochimie, Société Chimique de France, Jul 2019, Toulouse, France. ⟨hal-02547163⟩
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