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Enquêteurs Groupe de recherche à haut rendement en sciences et en génie des matériaux de l'URJC Dans son projet de l'Agence d'État de recherche "Matériels Composés multifonctionnels ayant une capacité de stockage d'énergie et de surveillance de la santé structurelle pour les véhicules électriques," ils proposent des matériaux composites - qui combinent fibre de carbone et matrice polyaméricaine conductrice ionique- en tant que solution possible pour l'utilisation dans les véhicules hybrides et électriques.

Le principal objectif de sa recherche est le développement d'un matériau composite permettant de stocker de l'énergie en étant clé combinaison de propriétés électrochimiques et mécaniques pour que le matériel puisse être utilisé dans la mobilité électrique durable. "C'est un défi très ambitieux car, d'une part, il faut augmenter la surface spécifique des fibres de carbone qui agissent comme électrodes pour augmenter la capacité du supercondensateur sans dégrader les propriétés mécaniques de la fibre et, d'autre part, la matrice polyaméricaine doit être conductrice ionique et présenter un module d'élasticité élevé, qui sont deux propriétés en conflit," explique-t-il. María Sánchez, co-chercheuse principale du projet susmentionné et membre du Groupe de recherche à haut rendement sur les sciences et l'ingénierie des matériaux.

Les premiers résultats, publiés récemment dans la revue scientifique Electrochimica Acta, sont encourageants et visent à favoriser le moment d'évolution et de changement en cours, pour essayer de maintenir l'équilibre entre faciliter le transport des usagers et le respect de l'environnement. À cet égard, l'équipe de l'URJC présente l'une des solutions les plus innovantes et durables pour l'évolution de la mobilité urbaine et interurbaine.

Architecture d'un supercondensateur structurel

Le prototype de supercondensateur est constitué de deux tissus de fibre de carbone recouverts de nanoplaquettes de graphène, qui agissent comme des électrodes, deux tissus intercalés de fibre de verre, agissant comme séparateur, et tout cela est emboîté dans une matrice polyaméricaine conductrice ionique, qui agit comme hydrogène. "Le supercondensateur a été fabriqué par moulage par perfusion de résine assistée par vide, qui est une méthode de fabrication de matériaux composés avec des tissus comme renfort, dans lequel la résine est incorporée à l'aide du vide pendant l'étape de fabrication et de consolidation du matériau composite," précise la chercheuse.

Le développement préalable des électrodes en fibre de carbone et de l'embrayage-matrice du matériau composite a été essentiel pour obtenir un supercondensateur structurel avec des propriétés prometteuses. D'un côté, le revêtement de la fibre de carbone avec nanoplaquettes de graphène a contribué à accroître la superficie des électrodes et, partant, leur capacité de stockage de l'énergie. D'autre part, le développement d'un embrayage solide polymérique agissant en tant que matrice a réussi à trouver un équilibre entre les propriétés mécaniques et la conductivité ionique nécessaire.

Ainsi, le prototype de supercondensateur créé par l'équipe de recherche de l'URJC a une combinaison de propriétés électrochimiques et mécaniques valables pour être utilisé comme matériau composite multifonctionnel dans la mobilité électrique.

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Université Roi Juan Carlos 

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