L’ultracondensateur est une nouvelle façon de stocker l’énergie électrique qui éclipsera les batteries chimiques dans un futur proche. Au lieu de stocker l’énergie par voie électrochimique, il la stocke dans un champ électrique. Les ultracondensateurs présentent de multiples avantages par rapport aux batteries conventionnelles, notamment une durée de vie de plus de 10 ans, une résistance aux changements de température, aux chocs, à la surcharge et à l’efficacité de décharge. Elles nécessitent moins d’entretien que les batteries conventionnelles et sont respectueuses de l’environnement lorsqu’elles sont éliminées car elles ne contiennent pas de produits chimiques toxiques.
Ces batteries futuristes sont fabriquées depuis les années 1960, mais ce n’est qu’au cours de la dernière décennie qu’elles sont devenues rentables pour une utilisation dans des outils énergivores, de la voiture électrique aux ordinateurs spécialisés. Ils sont très appréciés pour les applications de pontage, dans lesquelles l’alimentation de secours intervient lorsque les systèmes principaux tombent en panne, produisant des schémas d’alimentation sans temps d’arrêt. Parce qu’ils ne peuvent pas être surchargés, les ultracondensateurs sont idéaux pour récupérer la puissance de choses comme le freinage. Et ils peuvent être rechargés en quelques minutes. Le seul inconvénient des ultracondensateurs est qu’ils doivent être plus gros que les batteries pour partager la même charge.
Cependant, grâce aux récents progrès du MIT, cela va bientôt changer. La quantité de charge qu’un ultracondensateur peut contenir, par unité de poids, est proportionnelle à sa surface interne. La plupart des ultracondensateurs utilisent du carbone poreux pour stocker la charge. Ce carbone, cependant, n’est pas parfaitement poreux à l’échelle atomique, où il a une structure plus visiblement trapue. Les chercheurs ont montré qu’en utilisant des réseaux de nanotubes de carbone, qui ne font que quelques atomes de large mais des dizaines de milliers d’atomes de long, des structures maximisant la surface peuvent être construites qui permettent de compresser le volume de la batterie jusqu’à 25 fois. Les ultracondensateurs remplis de nanotubes ont le potentiel de surpasser les batteries conventionnelles dans une variété d’applications de stockage d’énergie.
Les ultracondensateurs, s’ils se généralisaient, représenteraient la première rupture sérieuse par rapport au paradigme conventionnel des batteries électrochimiques depuis leur invention par Volta il y a plus de 200 ans.