"Micro-stockage de l’énergie électrique : enjeux et défis technologiques"
David Pech
LAAS-CNRS (Toulouse)
Avec le déploiement de la 5G dans les années à venir, l’ultra haut débit mobile devrait propulser les réseaux de capteurs autonomes (Wireless Sensors Network, WSN) et l’Internet des Objets (Internet of Things, IoT) pour révolutionner la façon dont nous pensons notre quotidien. L’association de ces deux technologies permettra d’intégrer aux objets connectés des capteurs micrométriques relevant pression, température, salinité, pH, vibration ou tout autre paramètre utile, et d’échanger dans un réseau ces informations avec à la clé une optimisation des procédés industriels et de la logistique, en passant par la domotique sans fil à la surveillance de l’environnement. Le succès de la plupart de ces applications tiendra en partie à l’autonomie énergétiques de ces micro-capteurs communicant, et donc à l’intégration de microdispositifs performants pouvant stocker l’énergie électrique tels que les micro-batteries ou les micro-supercondensateurs. Bien qu’elles fassent l’objet d’un nombre important de travaux, les micro-batteries restent encore aujourd’hui limitées par leur faible puissance et leur faible durée de vie, tandis que les micro- supercondensateurs peinent à augmenter leur densité d’énergie. Afin d’accroître les performances (puissance et énergie) pour une empreinte surfacique limitée dans le circuit électronique, une architecture tridimensionnelle de l’électrode s’impose. Cette approche permet, pour les micro-batteries, de diminuer l’épaisseur du matériau faradique et donc d’augmenter leur densité de puissance. Pour les micro-supercondensateurs, la structuration 3D permet de déposer le matériau capacitif sur une surface exposée beaucoup plus grande, et donc augmenter grandement leur densité d’énergie. Nous dresserons dans cette présentation un état de l’art des microdispostifs de stockage de l’énergie et des défis technologiques à relever.
Un café+croissant sera servi dans le hall à partir de 10h45.