2024-06-15
Le fonctionnement des batteries et supercondensateurs éclairé par des simulations de dynamique moléculaire
Comment relier la performance d’une cellule électrochimique (batterie ou supercondensateur) aux phénomènes microscopiques de transport des ions qui s’y déroulent ? Telle est la question à laquelle tentent de répondre des chimistes théoriciens à l’aide de simulations de dynamique moléculaire. Une étude menée au laboratoire Phenix en collaboration avec une équipe de l’université de Cambridge et publiée dans la revue PNAS.
Les dispositifs nano-électrochimiques sont des systèmes miniaturisés qui connaissent actuellement un fort développement pour le stockage de l’électricité et la détection d’espèces chimiques en solution. Comme les batteries et les supercondensateurs macroscopiques, la performance de ces nanosystèmes est caractérisée par l’impédance électrochimique. Cette grandeur permet de quantifier la réponse en courant électrique du système à l’application d’une tension alternative. Si l’impédance est une grandeur clé mesurable expérimentalement, son interprétation à l’échelle moléculaire en termes de transport des ions à travers l’électrolyte qui sépare les deux électrodes reste un grand défi. Et justement, les dispositifs nano-électrochimiques s’avèrent très utiles pour relier ces mesures d’impédance macroscopiques aux phénomènes microscopiques de transport des ions !
