Supercondensateurs Thermo-Ioniques Tout Solides – ASTICO

ASTICO est un projet bi-partenaires incluant une collaboration internationale qui répond à un besoin essentiel pour la prochaine génération de supercondensateurs thermoélectriques ioniques (ITESC). Un tel système peut être obtenu grâce au développement de deux briques de base : (i) des matériaux d'électrode combinant à la fois une porosité multiéchelle et contrôlée (polymères conducteurs électroniques (ECP) macroporeux de type p/n contenant des réseaux organiques covalents mésoporeux ainsi que (ii) des polymères liquides ioniques à l'état solide (PILs).
Notre première hypothèse est que le gradient de température généré entre deux électrodes présentant une porosité multiéchelle améliorera le gradient thermique et favorisera la thermodiffusion des ions de l'électrolyte vers l'interface, maximisant ainsi leur adsorption avec un effet concomitant EDLC/pseudocapacitif. En seconde hypothèse, les différences de mobilité de transport des anions et des cations peuvent être considérablement amplifiées si l'une des espèces chargées est immobilisée sur une chaîne polymère tandis que l'autre reste libre. Notre choix est de développer des PILs anioniques et cationiques dans lesquels une espèce chargée est immobilisée tandis que l'autre est libre de se déplacer, et vice versa. Nous nous attendons ainsi à un processus de thermodiffusion plus efficace, d'où un coefficient de Seebeck ionique (iS) plus élevé par rapport aux performances de l’état de l’art actuel (iS = 26,1 mV.K-1 pour le mélange liquide ionique libre/PVDF).
L'association, dans une configuration à deux électrodes, des matériaux poreux conducteurs électriques avec des PILs conducteurs ioniques, donnera naissance au premier supercondensateur thermoionique tout solide.