« Ces nanomatériaux sont particuliers, " Cui a dit. "Ils sont une structure unidimensionnelle avec de très petits diamètres. " Le petit diamètre aide l'encre de nanomatériau à adhérer fortement au papier fibreux, rendant la batterie et le supercondensateur très durables. Le supercondensateur en papier peut durer jusqu'à 40, 000 cycles de charge-décharge - au moins un ordre de grandeur de plus que les batteries au lithium. Les nanomatériaux font également des conducteurs idéaux car ils déplacent l'électricité beaucoup plus efficacement que les conducteurs ordinaires, dit Cui.

Cui avait précédemment créé des dispositifs de stockage d'énergie en nanomatériaux utilisant des plastiques. Ses nouvelles recherches montrent qu'une pile en papier est plus durable car l'encre adhère plus fortement au papier (répondant à la question, « Papier ou plastique ? »). Quoi de plus, vous pouvez froisser ou plier la batterie en papier, ou même le tremper dans des solutions acides ou basiques, et les performances ne se dégradent pas. "Nous n'avons tout simplement pas testé ce qui se passe lorsque vous le brûlez, " il a dit.

La flexibilité du papier permet de nombreuses applications intelligentes. "Si je veux peindre mon mur avec un dispositif de stockage d'énergie conducteur, " Cui a dit, "Je peux utiliser une brosse." Dans son laboratoire, il a fait la démonstration de la batterie à un visiteur en la connectant à une LED (diode électroluminescente), qui brillait de mille feux.

Un supercondensateur en papier peut être particulièrement utile pour des applications comme les voitures électriques ou hybrides, qui dépendent du transfert rapide de l'électricité. Le rapport surface/volume élevé du supercondensateur en papier lui confère un avantage.

"Cette technologie a le potentiel d'être commercialisée dans un court laps de temps, " dit Peidong Yang, professeur de chimie à l'Université de Californie-Berkeley. "Je ne pense pas que cela se limitera aux seuls dispositifs de stockage d'énergie, " a-t-il dit. " C'est potentiellement un très beau, à bas prix, électrode flexible pour tout appareil électrique."

Cui prédit que l'impact le plus important pourrait être le stockage à grande échelle de l'électricité sur le réseau de distribution. Excès d'électricité généré la nuit, par exemple, pourrait être économisé pour les périodes d'utilisation de pointe pendant la journée. Les parcs éoliens et les systèmes d'énergie solaire peuvent également nécessiter un stockage.

"La partie la plus importante de cet article est de savoir comment une chose simple dans la vie quotidienne - le papier - peut être utilisée comme substrat pour fabriquer des électrodes conductrices fonctionnelles par un processus simple, " a dit Yang. " C'est la nanotechnologie liée à la vie quotidienne, essentiellement."

L'équipe de recherche de Cui comprend les chercheurs postdoctoraux Liangbing Hu et JangWook Choi, et étudiant diplômé Yuan Yang.

Fourni par l'Université de Stanford (actualité :web)