Brevet FR3005199A1 — publié le 20141031

DISPOSITIF ELECTROCHIMIQUE DU TYPE SUPERCONDENSATEUR A BASE D'UN ELECTROLYTE COMPRENANT, COMME SEL CONDUCTEUR, AU MOINS UN SEL A BASE D'UN ELEMENT ALCALIN AUTRE QUE LE LITHIUM DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention a trait à des dispositifs électrochimiques du type supercondensateur spécifique comprenant au moins une cellule comprenant un couple d'électrodes (électrode négative et électrode positive) spécifique associé à un électrolyte spécifique permettant d'accéder à une forte densité d'énergie. Ces dispositifs trouvent leur application dans de nombreux domaines, nécessitant la fourniture rapide de fortes densités d'énergie, notamment dans l'alimentation des systèmes embarqués de faible épaisseur, comme les cartes de crédit, les étiquettes intelligentes, dans l'alimentation des téléphones mobiles ou encore dans l'alimentation des véhicules électriques. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les supercondensateurs (pouvant être également qualifiés de supercapacités) constituent des dispositifs à stockage d'énergie permettant d'obtenir une densité de puissance et une densité d'énergie intermédiaires entre celles obtenues pour des batteries électrochimiques et des condensateurs électrolytiques classiques et présentent pour particularité de permettre de restituer plus rapidement de l'énergie que n'est apte à le faire une batterie électrochimique. Du point de vue du fonctionnement, les supercondensateurs fonctionnent sur le principe de la double-couche électrochimique, d'où l'appellation anglo-saxonne parfois rencontrée de «Electrochemical double layer capacitor » (connue également sous l'abréviation EDLC), soit, en d'autres termes, sur le principe de stockage d'énergie par distribution, au sein d'au moins une cellule, des ions provenant d'un électrolyte au voisinage de la surface de deux électrodes poreuses (respectivement, une électrode positive et une électrode négative) imprégnées d'un électrolyte ionique, SP 53332 FG 2 séparées par une membrane poreuse permettant d'assurer une isolation électronique entre les électrodes, tout en permettant un passage facile des ions de l'électrolyte. Ainsi, plus spécifiquement, une cellule de base d'un supercondensateur peut se résumer aux éléments suivants : -une électrode positive ; -une interface électrode positive/électrolyte formant une double couche électrochimique ; -une membrane poreuse imprégnée par ledit électrolyte ; -une électrode négative ; et -une interface électrode négative/électrolyte formant une double couche électrochimique. Du fait de l'existence de ces deux interfaces formant chacune une double couche électrochimique, un supercondensateur peut être considéré comme l'association en série de deux condensateurs, l'un à l'électrode positive et l'autre à l'électrode négative, ces deux condensateurs étant créés par application d'un courant aux bornes du supercondensateur, ce qui crée une zone de charges d'espace aux deux interfaces électrode-électrolyte, l'énergie étant ainsi stockée de façon électrostatique. Il est connu des supercondensateurs, dont les deux électrodes (électrode positive et électrode négative) sont toutes deux à base de carbone activé et l'électrolyte à base d'ions lithium, ce type de supercondensateurs présentant une forte densité de puissance, une cyclabilité élevée mais toutefois une densité d'énergie faible liée à la fois à la capacité moyenne du supercondensateur (celle-ci étant de l'ordre de 10 Wh/kg) et à la tension de fonctionnement, les facteurs limitatifs étant les suivants : -la tension de fonctionnement doit être relativement faible (de l'ordre de 2,7 à 2,8 V) pour conserver une durée de vie élevée et une autodécharge contrôlée, le phénomène d'autodécharge étant plus élevé que celui des batteries ; -la capacité volumique des matériaux d'électrode ; et -les constituants passifs (tels que les collecteurs, les séparateurs, le boîtier), qui peuvent nuire aux performances du dispositif, ce qui amène les concepteurs à réduire ce type de constituants. SP 53332 FG 3 En vue de répondre à la demande d'accroissement de la densité d'énergie, il a été développé des supercondensateurs se situant entre les supercondensateurs classiquement utilisés à base de carbone activé et les batteries, ce qui a amené à qualifier ceux-ci de supercondensateurs asymétriques ou hybrides, du fait que, spécifiquement, l'une des électrodes est constituée à partir d'un matériau de batterie rechargeable (classiquement, l'électrode négative) et l'autre est constituée à base de carbone activé (classiquement, l'électrode positive), l'électrolyte situé entre ces deux électrodes étant classiquement un électrolyte aqueux. En d'autres termes, ce type de supercondensateurs fonctionne sur le principe selon lequel le stockage de charges au niveau de l'électrode négative se produit par le biais d'une réaction redox, tandis que le stockage de charges au niveau de l'électrode positive se produit par le biais de la formation d'une double-couche électrochimique. Des supercondensateurs hybrides de ce type sont notamment explicités dans : -WO 95/21466 décrivant des supercondensateurs basés sur le principe des électrodes dissymétriques, une première électrode comprenant un matériau carboné, tel que du carbone vitreux, du carbone activé, siège de la formation d'une double couche électrique et une seconde électrode métallique à base de ruthénium, de rhodium, de palladium, d'osmium, d'iridium, de cobalt, de nickel, de manganèse, de fer, de platine et leurs alliages, cette seconde électrode étant le siège d'une réaction redox ; -WO 00/02215 décrivant des supercondensateurs basés également sur le principe des électrodes dissymétriques, une première électrode comprenant un matériau carboné sous forme de carbone nanoporeux et une deuxième électrode métallique poreuse, tel qu'une électrode en nickel, en cobalt et/ou en plomb. De ces systèmes fonctionnant principalement en milieu aqueux découlent les inconvénients suivants : -une tension de fonctionnement du système faible (généralement, inférieure à 2,2 V), ce qui nécessite la formation d'un module de stockage d'énergie consistant en un assemblage d'un certain nombre de cellules pour obtenir une tension de SP 53332 FG 4 sortie suffisante pour alimenter un dispositif, avec l'inconvénient que cela génère une résistance de série supplémentaire non négligeable dans les systèmes de stockage d'énergie de puissance ; -un coût relativement élevé, ce qui les rend quasiment uniquement abordables pour les secteurs de niche. D'autres systèmes hybrides ont été également mis au point, dans lesquels les deux électrodes sont réalisées à base d'un matériau carboné, notamment une électrode négative à base de graphite et une électrode poreuse positive à base de carbone activé, tandis que l'électrolyte est un électrolyte lithié. L'un des principaux problèmes à résoudre dans ce type de configuration est la réalisation d'une couche de passivation en lithium à la surface de l'électrode négative. Différentes solutions existent pour déposer une couche de passivation en lithium à la surface de l'électrode négative ont été proposées : -l'incorporation au système d'une feuille de lithium complémentaire, pour saturer le système en ions lithium, dont la majorité est consommée lors des premiers cycles pour former ladite couche de passivation, tel que décrit dans WO 2010024327, ce qui n'est pas toutefois sans risque d'engendrer des problèmes de sécurité et un surcoût importants ; -le dépôt de cette couche par évaporation de lithium, ce procédé étant toutefois complexe et coûteux industriellement et générent également une couche faiblement oxydée, ce qui est néfaste pour son utilisation dans un système électrochimique. En sus des inconvénients susmentionnés, les supercondensateurs hybrides fonctionnant sur la base d'un assemblage comportant une électrode négative à base de graphite et une électrode positive à base de carbone activé et un électrolyte lithié présentent les autres inconvénients suivants : -la constante de temps est dégradée en raison de la résistance de l'électrode négative contenant une couche de passivation et de la faible conductivité des SP 53332 FG électrolytes lithiés, par exemple, par rapport à un électrolyte standard TEABF4 1M dans l'acétonitrile ; -l'utilisation combinée du graphite et d'un électrolyte lithié implique la génération d'une couche de passivation, comme exposé ci-dessus, et donc une 5 consommation importante d'électrolyte au moins lors du premier cycle ; -les électrolytes lithiés sont onéreux (notamment LiPF6 ou LiTFSI), les coûts se révélant d'autant plus élevés que le fait d'utiliser du carbone activé à l'électrode positive nécessite un volume d'électrolyte relativement élevé pour pouvoir en saturer la porosité ; et -le potentiel de travail de l'électrode négative dans le type d'assemblage susmentionné impose l'utilisation d'un collecteur en cuivre relativement onéreux et interdit l'utilisation d'un collecteur en un matériau moins onéreux, tel que cela est le cas de l'aluminium. Au regard de ce qui précède, les inventeurs se sont fixés pour objectif de mettre au point un nouveau type de supercondensateurs hybrides permettant de ne pas recourir à l'utilisation d'un électrolyte lithié, ce qui permettra de contourner les inconvénients liés notamment à la formation de la couche de passivation et également les coûts liés à l'utilisation du lithium. EXPOSÉ DE L'INVENTION Ils ont ainsi découvert qu'en choisissant, de façon motivée, des matériaux d'électrode spécifiques et un électrolyte spécifique dans un dispositif du type supercondensateur, il est possible de surmonter ces inconvénients. Ce dispositif du type supercondensateur hybride comprend au moins une cellule comprenant : -une électrode positive poreuse comprenant du carbone activé ; -une électrode négative comprenant un matériau carboné apte à intercaler un élément alcalin autre que le lithium, ce matériau carboné étant différent du carbone activé utilisé à l'électrode positive; et SP 53332 FG 6 -un électrolyte non aqueux comprenant un sel choisi parmi les sels d'au moins un métal alcalin autre que le lithium. Les sels d'au moins un métal alcalin autre que le lithium peuvent être des sels de sodium, des sels de potassium, des sels de rubidium, des sels de césium et des mélanges de ceux-ci, et de manière préférée, des sels de sodium, des sels de potassium et des mélanges de ceux-ci. Avant d'entrer plus avant dans la description, nous précisons les définitions suivantes. Par électrode positive, on entend l'électrode qui est le siège, dans le cadre de l'invention, de la formation de la double-couche électrochimique, ce qui signifie, en d'autres termes, que cette électrode positive constitue, au sens strict, une électrode répondant au fonctionnement du supercondensateur. Par électrode négative, on entend l'électrode qui est le siège, dans le cadre de l'invention, d'une réaction redox, laquelle se matérialise notamment par une intercalation de l'élément alcalin, entrant dans la constitution de l'électrolyte. Par exemple, lorsqu'il s'agit du sodium, l'intercalation peut se produire, de sorte à ce que la composition en sodium soit au moins supérieure ou égale à NaC36 et, lorsqu'il s'agit du potassium, l'intercalation peut se produire, de sorte à ce que la composition en potassium soit au plus égale à KC8, par exemple, allant de KC64 à KC8 et avantageusement correspondant à KC16. De manière plus spécifique, l'électrode positive comprend, comme mentionné ci-dessus, du carbone activé, ce carbone activé pouvant être présent en une teneur d'au moins 60% massique par rapport à la masse totale de l'électrode, étant entendu que la masse totale de l'électrode n'inclut pas la masse du collecteur de courant. De préférence, le carbone activé est présent en une teneur allant de 60% massique à 95% massique par rapport à la masse totale de l'électrode, de préférence encore, de 85% à 95% massique par rapport à la masse totale de l'électrode. Outre la présence de carbone activé, l'électrode positive peut comprendre un ou plusieurs liants organiques, qui vont contribuer à assurer la cohésion mécanique de ladite électrode. SP 53332 FG 7 Ces liants organiques peuvent être, en particulier, des liants polymériques comprenant un ou plusieurs polymères choisis parmi : *les polymères fluorés, tels qu'un polytétrafluoroéthylène (connu sous l'abréviation PTFE), un polyfluorure de vinylidène (connu sous l'abréviation PVDF), un copolymère poly(fluorure de vinylidène-co-hexafluoropropène) (connu sous l'abréviation PVDF-HFP), un copolymère fluoré éthylène-propylène (connu sous l'abréviation FEP), un copolymère issu de la copolymérisation de tétrafluoroéthylène et du perfluoroalcoxyvinyléther (connu sous l'abréviation PFA) ; *les polyimides ; *les polyacrylonitriles ; et *les mélanges de ceux-ci. Avantageusement, ce ou ces liants sont présents en une teneur choisie de sorte à être la plus faible possible, sans que cela compromette la tenue mécanique au cours du cyclage sur l'ensemble de la gamme de températures d'utilisation, généralement comprise entre -40°C et la température d'ébullition du ou des solvants organiques entrant éventuellement dans la constitution de l'électrolyte. Par exemple, le ou les liants peuvent être présents en une teneur inférieure ou égale à 15% massique par rapport à la masse totale de l'électrode, de préférence de 1 à 15% massique, de préférence, encore, de 2 à 7% massique par rapport à la masse totale de l'électrode. Il est entendu que la masse totale de l'électrode n'inclut pas la masse du collecteur de courant. L'électrode positive peut comprendre, également, un additif carboné conducteur de l'électricité autre que du carbone activé, choisi parmi les noirs de carbone, les noirs d'acétylène, du graphite, les nanotubes de carbone, les fibres de carbone et les mélanges de ceux-ci, par exemple, les fibres de carbone obtenues en phase vapeur (connues sous l'abréviation VGCF), ledit additif carboné pouvant être présent en une teneur allant jusqu'à 15% massique par rapport à la masse totale de l'électrode positive, de préférence de 1 à 15% massique, de préférence encore de 2 à 10% massique par rapport à la masse totale de l'électrode positive. Il est entendu que la masse totale de l'électrode n'inclut pas la masse du collecteur de courant. SP 53332 FG 8 Lorsque l'électrode positive comportera, en sus du carbone activé, du graphite, ce dernier remplira le rôle d'additif conducteur de l'électricité, et ne pourra servir de point de départ de la formation de la double couche électrochimique (en d'autres termes, on peut dire que ce graphite n'est pas un graphite activé). Une telle électrode peut être qualifiée d'électrode composite. L'électrode négative, quant à elle, comprend, comme mentionné ci-dessus, un matériau carboné d'intercalation d'au moins un élément alcalin autre que le lithium, tel que le sodium, le potassium, le rubidium et/ou le césium, un matériau adapté de ce type étant, avantageusement, un matériau carboné du type graphitique, et plus spécifiquement un matériau carboné du type graphitique particulaire, dont la taille moyenne de particules peut aller de 1 à 10 um, cette taille de particules étant mesurée par granulométrie laser D50. Au même titre que pour l'électrode positive, elle peut comprendre un ou plusieurs liants organiques, qui vont contribuer à assurer la cohésion mécanique de ladite électrode. Ces liants organiques peuvent être, également, des liants polymériques comprenant un ou plusieurs polymères choisis parmi : * les polymères fluorés, tels qu'un polytétrafluoroéthylène (connu sous l'abréviation PTFE), un polyfluorure de vinylidène (connu sous l'abréviation PVDF), un copolymère poly(fluorure de vinylidène-co-hexafluoropropène) (connu sous l'abréviation PVDF-HFP, un copolymère fluoré éthylène-propylène (connu sous l'abréviation FEP), un copolymère issu de la copolymérisation de tétrafluoroéthylène et du perfluoroalcoxyvinyléther (connu sous l'abréviation PFA) ; *les polyimides ; *les polyacrylonitriles ; et *les mélanges de ceux-ci. Avantageusement, ce ou ces liants sont présents en une teneur choisie de sorte à être la plus faible possible, sans que cela compromette la tenue mécanique au cours du cyclage sur l'ensemble de la gamme de températures d'utilisation, généralement comprise entre -40°C et la température d'ébullition du ou des solvants organiques. SP 53332 FG 9 Par exemple, le ou les liants peuvent être présents en une teneur inférieure ou égale à 15% massique par rapport à la masse totale de l'électrode, de préférence de 1 à 15% massique, de préférence, encore, de 2 à 7% massique par rapport à la masse totale de l'électrode. Il est entendu que la masse totale de l'électrode n'inclut pas la masse du collecteur de courant. L'électrode négative peut comprendre, également, un additif carboné conducteur de l'électricité autre que le matériau d'intercalation carboné susmentionné, choisi parmi les noirs de carbone, les noirs d'acétylène, un graphite, les nanotubes de carbone, les fibres de carbone et les mélanges de ceux-ci, par exemple, les fibres de carbone obtenues en phase vapeur (connues sous l'abréviation VGCF), ledit additif carboné pouvant être présent en une teneur allant jusqu'à 15% massique par rapport à la masse totale de l'électrode négative, de préférence de 1 à 15% massique, de préférence encore de 2 à 10% massique par rapport à la masse totale de l'électrode négative. Il est entendu que la masse totale de l'électrode n'inclut pas la masse du collecteur de courant. En outre, l'électrode négative peut comprendre, également, en sus du matériau apte à intercaler, lorsque celui-ci est du graphite, du carbone activé identique ou différent de celui de l'électrode positive, ce qui peut permettre d'améliorer les performances en puissance de l'électrode négative. Ce type d'électrode peut être ainsi qualifié d'électrode composite. De préférence, l'électrolyte comporte au moins un sel de sodium et/ou un sel de potassium. Lorsque l'électrode négative est à base d'un matériau carboné du type graphitique et que l'électrolyte comprend au moins un sel de sodium, le sodium a la capacité d' intercaler à des stades élevés de charge, de sorte à ce que la composition corresponde au plus à NaC48, ce qui correspond à une quantité de sodium intercalée peu élevée (par rapport notamment au lithium, qui s'intercalerait pour former un composé d'intercalation de composition LiC6), ce qui présente un avantage pour accéder à un système de puissance, car le phénomène de saturation de l'électrode négative sera atteint plus rapidement qu'avec du lithium, ce qui contribue à rendre cette électrode non limitante du point de vue performance. SP 53332 FG 10 Les mêmes remarques peuvent être reprises, lorsque l'électrolyte comprend au moins un sel de potassium, le potassium ayant quant à lui la capacité de s'intercaler, dans le graphite, à des stades élevés de charge, de sorte à ce que la composition corresponde au plus à KC8, ce qui correspond à une quantité de potassium intercalée peu élevée, avec toutefois les avantages, que cela présente pour les performances de l'électrode. Que ce soit l'électrode positive ou l'électrode négative, elles peuvent se présenter, notamment lorsque l'électrode négative est à base de graphite, sous forme d'une couche d'épaisseur donnée, ladite électrode négative présentant, avantageusement, une couche d'épaisseur plus élevée que la couche de ladite électrode positive. Ceci présente l'avantage d'induire une augmentation de la densité d'énergie, du fait notamment que le graphite entrant dans la constitution de l'électrode négative est environ 100 fois plus conducteur que les carbones activés commerciaux. Cela permet ainsi de pallier le fait qu'un supercondensateur présente, classiquement, une densité d'énergie plus faible que celle d'une batterie lithium-ion. L'électrolyte organique comprend, de préférence, un sel choisi parmi les sels de sodium, les sels de potassium et les mélanges de ceux-ci. Le fait d'utiliser du sodium ou du potassium, qui ne s'intercale qu'à un stade relativement faible présente l'avantage d'éviter la formation d'un placage métallique, comme cela peut être le cas avec le lithium, ce qui n'est pas sans poser de problèmes en termes de sécurité. Concernant les sels de sodium, il peut s'agir d'un sel choisi parmi NaCI04, NaBF4, NaPF6, le bis(trifluorométhanesulfonyl)imide de sodium (connu sous l'abréviation NaTFSI), le bis(fluorosulfonyl)imide de sodium (connu sous l'abréviation NaFSI), le bis(oxalato)borate de sodium (connu sous l'abréviation NaBOB), NaSCN, NaSbF6, NaAsF6, NaAIC14, NaSiF6, NaSO3CF3 et les mélanges de ceux-ci. Concernant les sels de potassium, il peut s'agir d'un sel choisi parmi KCI04, KBF4, KPF6, le bis(trifluorométhanesulfonyl)imide de potassium (connu sous l'abréviation KTFSI), le bis(fluorosulfonyl)imide de potassium (connu sous l'abréviation KFSI), le bis(oxalato)borate de potassium (connu sous l'abréviation KBOB), KSCN, KSbF6, KAsF6, KAIC14, KSiF6, KSO3CF3 et les mélanges de ceux-ci. SP 53332 FG 11 Le ou les sels entrant dans la constitution des électrolytes de l'invention peuvent être utilisés sans l'adjonction de solvant(s), auquel cas on qualifie l'électrolyte résultant de liquide ionique ou en solution dans au moins un solvant organique, par exemple, à une concentration d'au moins égale à 0,05 mol/L et pouvant aller jusqu'à saturation du ou desdits solvants organiques à 25°C. Le ou lesdits solvants organiques peuvent être choisis parmi : -les solvants nitriles, tels que l'acétonitrile, le 3-méthoxypropionitrile (connu sous l'abréviation MPN), l'adiponitrile (connu sous l'abréviation ADP), le glutaronitrile (connu sous l'abréviation GN) ; -les solvants carbonates, tels que le carbonate d'éthylène (connu sous l'abréviation EC), le carbonate de propylène (connu sous l'abréviation PC), le diméthylcarbonate (connu sous l'abréviation DMC), le diéthylcarbonate (connu sous l'abréviation DEC), l'éthylméthylcarbonate (connu sous l'abréviation EMC) ; -les solvants lactones, tels que la y-butyrolactone (connue sous l'abréviation GBL), la y-valérolactone (connu sous l'abréviation GVL) ; -les solvants sulfones, tels que la diméthylsulfone (connue sous l'abréviation DMS), l'éthylméthylsulfone (connue sous l'abréviation EMS), la diéthylsulfone (connue sous l'abréviation DES), le sulfolane (connu sous l'abréviation SL) ; -les solvants lactames, tels que la N-méthylpyrrolidone (connue sous l'abréviation NMP) ; -les solvants amides, tels que le N,N-diméthylformamide (connu sous l'abréviation DMF), le diméthylacétamide (connu sous l'abréviation DMA), le formamide (connu sous l'abréviation FA), le N-méthylformamide (connu sous l'abréviation NMF) ; -les solvants cétones, tels que l'acétone, la méthyléthylcétone (connu sous l'abréviation MEK) ; -les solvants nitroalcanes, tels que le nitrométhane (connu sous l'abréviation NM), le nitroéthane (connu sous l'abréviation NE) ; -les solvants amines, tels que le 1,3-diaminopropane (connu sous l'abréviation DAP), l'éthylènediamine (connue sous l'abréviation EDA) ; SP 53332 FG 12 -les solvants sulfoxydes, tels que le diméthylsulfoxyde (connu sous l'abréviation DMSO) ; -les solvants esters, tels que l'acétate d'éthyle (connu sous l'abréviation EA), l'acétate de méthyle (connu sous l'abréviation MA), l'acétate de propyle (connu sous l'abréviation AP) ; -les solvants éthers linéaires, tels que le diméthoxyéthane (connu sous l'abréviation DME) ; -les solvants éthers cycliques, tels que le dioxane, le dioxolane (connu sous l'abréviation DIOX), le tétrahydrofurane (connu sous l'abréviation THF) ; -les solvants oxazolidones, tels que le 3-méthy1-2-oxazolidone ; et -les mélanges de ceux-ci. Lorsque l'électrolyte comprend au moins un sel de sodium, il comprend, avantageusement, un sel choisi parmi NaCI04, NaPF6, NaBF4 et les mélanges de ceux-ci, en solution dans au moins un solvant choisi parmi les solvants carbonates, les solvants éthers linéaires, les solvants nitriles, les solvants lactones, les solvants amides et les mélanges de ceux-ci. Plus spécifiquement, un électrolyte approprié est un électrolyte comprenant au moins un sel de sodium choisi parmi NaCI04, NaPF6, NaBF4 et les mélanges de ceux-ci, en solution dans au moins un solvant choisi parmi le carbonate de propylène, le carbonate d'éthylène, le diéthylcarbonate, le diméthylcarbonate, le diméthoxyéthane, l'acétonitrile, la y-butyrolactone, le diméthylformamide et les mélanges de ceux-ci. Encore plus spécifiquement, des électrolytes comprenant au moins un sel de sodium approprié sont les électrolytes comprenant comme sel de sodium, du NaCI04, NaPF6 ou NaBF4 (par exemple, 1M) en solution dans un solvant ou un mélange de solvants, tel que : -du carbonate de propylène seul ; -un mélange carbonate d'éthylène/diéthylcarbonate 1 :1; -un mélange carbonate d'éthylène/diméthylcarbonate 1 :1; -un mélange diméthoxyéthaane/carbonate de propylène 1 :2; SP 53332 FG 13 -de l'acétonitrile seul ; -de la y-butyrolactone seul ; ou -du diméthylformamide seul. Ces électrolytes spécifiques présentent l'avantage de concilier une conductivité élevée tout en étant peu onéreux, du fait des ingrédients les constituant, sachant que, pour information, NaC104 est dix fois moins onéreux qu'un sel de lithium classiquement utilisé dans les batteries lithium-ion, tel que LiPF6. Plus spécifiquement, lorsque l'électrode négative est une électrode composite telle qu'évoquée ci-dessus, un électrolyte spécifique adapté peut un électrolyte comprenant un mélange de sels, tels que les mélanges suivants : -TEAPF6 (tétraéthylammonium hexafluorophosphate) + NaPF6 (par exemple, 1M) dans l'acétonitrile ; ou -TEABF4 (tétraéthylammonium tétrafluoroborate) +NaPF6 (par exemple, 1M) dans l'acétonitrile. Lorsque l'électrolyte comprend au moins un sel de potassium, il comprend, avantageusement, un sel choisi parmi KCI04, KPF6, KBF4 et les mélanges de ceux-ci, en solution dans au moins un solvant choisi parmi les solvants carbonates, les solvants éthers linéaires, les solvants nitriles, les solvants lactones, les solvants amides et les mélanges de ceux-ci. Plus spécifiquement, un électrolyte approprié est un électrolyte comprenant au moins un sel de potassium choisi parmi KCI04, KPF6, KBF4 et les mélanges de ceux-ci, en solution dans un au moins un solvant choisi parmi le carbonate de propylène, le carbonate d'éthylène, le diéthylcarbonate, le diméthylcarbonate, le diméthoxyéthane, l'acétonitrile, la y-butyrolactone, le diméthylformamide et les mélanges de ceux-ci. Encore plus spécifiquement, des électrolytes comprenant au moins un sel de potassium appropriés sont les électrolytes comprenant comme sel de potassium, du KCI04, KPF6 ou KBF4 (par exemple, 1M) en solution dans un solvant ou un mélange de solvants, tel que : -du carbonate de propylène seul ; SP 53332 FG 14 -un mélange carbonate d'éthylène/diéthylcarbonate 1 :1; -un mélange carbonate d'éthylène/diméthylcarbonate 1 :1; -un mélange diméthoxyéthane/carbonate de propylène 1 :2; -de l'acétonitrile seul ; -de la y-butyrolactone seul ; ou -du diméthylformamide seul. Ces électrolytes spécifiques présentent l'avantage de concilier une conductivité élevée tout en étant peu onéreux, du fait des ingrédients les constituant, sachant que, pour information, KCIO4 est vingt fois moins onéreux qu'un sel de lithium classiquement utilisé dans les batteries lithium-ion, tel que LiPF6. Plus spécifiquement, lorsque l'électrode négative est une électrode composite telle qu'évoquée ci-dessus, un électrolyte spécifique adapté peut un électrolyte comprenant un mélange de sels, tels que les mélanges suivants : -TEAPF6 (tétraéthylammonium hexafluorophosphate) + KPF6 (par exemple, 1M) dans l'acétonitrile ; -TEABF4 (tétraéthylammonium tétrafluoroborate) +KPF6 (par exemple, 1M) dans l'acétonitrile. L'électrode positive et l'électrode négative peuvent être associées, chacune, à un collecteur de courant conducteur de l'électricité, ce collecteur de courant pouvant se présenter sous forme d'un feuillard métallique apposé sur l'une des faces desdites électrodes. En particulier, du fait que le potentiel du couple Na/Na et le potentiel du couple K+/K (respectivement +0,22 V vs Li/Li + et +0,12 V vs Li/Li) sont élevés, il est possible d'utiliser un collecteur en un matériau métallique choisi parmi le cuivre, l'aluminium, le nickel ou l'inox, avec pour préférence, un collecteur en aluminium, notamment pour des raisons de coûts. Qui plus est, l'utilisation du sodium ou du potassium dans l'électrolyte permet, en combinaison avec un collecteur en aluminium, d'utiliser de l'acétonitrile dans l'électrolyte, ce qui présente les avantages suivants : -un très fort accroissement de la conductivité de l'électrolyte par rapport à des électrolytes lithiés ; SP 53332 FG 15 -la possibilité d'augmenter avantageusement les épaisseurs des électrodes, et donc d'augmenter la densité d'énergie. Le collecteur de courant peut être également un collecteur lisse ou un collecteur gravé au moins sur l'une de ses faces. De préférence, lorsque le collecteur de courant est en cuivre, l'électrolyte ne comprend pas d'acétonitrile mais peut comprendre au moins un solvant carbonate, tel qu'un mélange de solvants carbonates. D'autres caractéristiques apparaîtront mieux à la lecture du complément de description qui suit, lequel se rapporte à des exemples de supercondensateurs conformes à l'invention. Bien entendu, les exemples qui suivent ne sont donnés qu'a titre d'illustration de l'objet de l'invention et ne constituent, en aucun cas, une limitation de cet objet. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un graphique illustrant l'évolution de la densité massique de capacité D (exprimée en mAh/g) en fonction du rapport Reqe_ pour différents supercondensateurs exposés au paragraphe g) de l'exemple 1. La figure 2 est un graphique illustrant l'évolution de la densité massique de capacité D (exprimée en mAh/g) en fonction du rapport Reqe_ pour différents supercondensateurs exposés au paragraphe g) de l'exemple 2. La figure 3 est un graphique illustrant l'évolution de la tension U (en V) en fonction de la durée T (en s) pour un supercondensateur conforme à l'invention et un supercondensateur non conforme à l'invention soumis à des régimes de charge/décharge conformément à ce qui est exposé au paragraphe g) de l'exemple 1. La figure 4 est un graphique illustrant l'évolution de la tension U (en V) en fonction de la durée T (en s) pour un supercondensateur conforme à l'invention et un supercondensateur non conforme à l'invention soumis à des régimes de charge/décharge conformément à ce qui est exposé au paragraphe g) de l'exemple 2. SP 53332 FG 16 EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS EXEMPLE COMPARATIF 1 Cet exemple illustre la préparation de différents supercondensateurs non conformes à l'invention, dont les modes de préparation figurent ci-dessous. a)Réalisation d'un premier supercondensateur non conforme à l'invention Le premier supercondensateur non conforme à l'invention est préparé avec une électrode positive et une électrode négative identiques, c'est-à-dire de même nature et de même grammage, lesdites électrodes étant préparées par enduction sur un collecteur en aluminium gravé de 30 um d'épaisseur d'une composition comprenant : -84% de carbone activé de référence YP50F (obtenu auprès de Kuraray Chemicals Co., Japon) ; -4% d'un caoutchouc styrène-butadiène (obtenu auprès de BASF, LD417) ; -8% de noir de carbone de référence superC65 (obtenu auprès de Timcal Co., Suisse) ; -4% de carboxyméthylcellulose de masse moléculaire en masse de 300 000 (obtenu auprès de Aldrich) ; les % étant des pourcentages massiques exprimés par rapport à la masse totale de l'électrode hormis le collecteur de courant, lesdites électrodes présentant une épaisseur de 158 um (collecteur inclus) et une masse de matériau actif de 21,4 mg. Les électrodes susmentionnées d'un diamètre de 14 mm sont assemblées dans une cellule bouton. L'électrolyte utilisé est du NaPF6 (1M) dans l'acétonitrile et est utilisé avec une quantité suffisante pour imprégner l'ensemble de la cellule bouton. Le séparateur utilisé est du PDA25® (qui correspond à du polypropylène) (obtenu auprès de Treofan GmbH, Allemagne) de 25 um d'épaisseur. SP 53332 FG 17 Le système est testé via un cyclage galvanostatique. Les capacités volumique et gravimétrique sont mesurées, après 10 cycles entre OV et 2,5V à un régime de 0,3A/g (gramme d'électrodes), entre 2,43 V et 1,35 V par application d'une régression linéaire sur la courbe de décharge. b) Réalisation d'un deuxième supercondensateur non conforme à l'invention Dans ce mode de réalisation, l'électrolyte du mode a) est remplacé par NaC104 1M dans l'acétonitrile. Les électrodes ont une épaisseur de 135 um (collecteur inclus) correspondant à 15 mg de matériau actif par électrode. c) Réalisation d'un troisième supercondensateur non conforme à l'invention Dans ce mode de réalisation, l'électrolyte du mode a) est remplacé par du LiPF6 1M dans un mélange EC/PC/DMC (1/1/1). Les électrodes ont une épaisseur de 160 um (collecteur inclus) correspondant à 21,1 mg de matériau actif par électrode. d) Résultats Le tableau ci-dessous présente les résultats obtenus avec les modes de réalisation a) à c) en termes de capacités massique et de densité massique des électrodes. Modes Capacité massique (en F/g) Densité d'énergie massique (Wh/kg) a 32 27,1 b 34,4 25,2 c 31,1 26,1 Ces résultats montrent que le changement d'un sel lithié par un sel contenant du sodium n'a pas d'effet sur la capacité massique et la densité d'énergie massique de supercondensateurs testés, ce qui pourrait laisser penser que l'utilisation SP 53332 FG 18 d'un sel contenant du sodium est équivalente à celle d'un sel lithié en termes de résultats. EXEMPLE 1 Cet exemple illustre la préparation de différents supercondensateurs de puissance à haute densité d'énergie conformes à l'invention et, à titre comparatif, de supercondensateurs non conformes à l'invention. a) Réalisation d'un premier supercondensateur conforme à l'invention Dans un premier temps, il est procédé à la préparation d'une électrode positive et d'une électrode négative. L'électrode positive est préparée par enduction sur un collecteur en aluminium gravé de 30 um d'épaisseur d'une composition comprenant : -84% de carbone activé de référence YP50F (obtenu auprès de Kuraray Chemicals Co., Japon) ; -4% d'un caoutchouc styrène-butadiène (obtenu auprès de BASF, LD417) ; -8% de noir de carbone de référence superC65 (obtenu auprès de Timcal Co., Suisse) ; -4% de carboxyméthylcellulose de masse moléculaire en masse de 300 000 (obtenu auprès de Aldrich) ; les % étant des pourcentages massiques exprimés par rapport à la masse totale de l'électrode hormis le collecteur de courant, cette électrode présentant une épaisseur de 156 um (collecteur inclus) et présentant une masse de matériau actif de 15,8 mg. L'électrode négative est préparée par enduction sur un collecteur en aluminium gravé de 30 um d'épaisseur d'une composition comprenant : -91,7% de graphite de référence K56 (obtenu auprès de Timcal Co., Suisse) ; SP 53332 FG 19 -3,15% d'un caoutchouc styrène-butadiène (obtenu auprès de BASF, LD417) ; -3,15% de noir de carbone de référence superC65 (obtenu auprès de Timcal Co., Suisse) ; -2% de carboxyméthylcellulose de masse moléculaire en masse (Mw) de 300 000 (obtenu auprès de Aldrich) ; les % étant des pourcentages massiques exprimés par rapport à la masse totale de l'électrode hormis le collecteur de courant, cette électrode présentant une épaisseur de 59 um (collecteur exclus) et présentant une masse de matériau actif de 19 mg. Les électrodes susmentionnées d'un diamètre de 14 mm sont assemblées dans une cellule bouton. L'électrolyte utilisé est du NaPF6 (1M) dans l'acétonitrile et est utilisé avec une quantité suffisante pour imprégner l'ensemble de la cellule bouton. Le séparateur utilisé est du PDA25 ® (qui correspond à du polypropylène) (obtenu auprès de Treofan GmbH, Allemagne) de 25 um d'épaisseur. Le système est testé via un cyclage galvanostatique. La densité d'énergie est mesurée après 10 cycles entre OV et 2,5V à un régime de 0,1A/g (gramme d'électrodes). b) Réalisation d'un deuxième supercondensateur conforme à l'invention Ce deuxième supercondensateur est réalisé selon un protocole similaire à celui exposé au paragraphe a) ci-dessus, si ce n'est que l'électrolyte est remplacé par du NaC104 1M dans l'acétonitrile. c) Réalisation d'un troisième supercondensateur conforme à l'invention Ce troisième supercondensateur est réalisé selon un protocole similaire à celui exposé au paragraphe a) ci-dessus, si ce n'est que l'électrolyte est remplacé par du NaC104 1M dans un mélange carbonate d'éthylène/diméthylcarbonate. SP 53332 FG 20 d) Réalisation d'un quatrième supercondensateur non conforme à l'invention Ce quatrième supercondensateur est réalisé selon un protocole similaire à celui exposé au paragraphe a) ci-dessus, si ce n'est que le carbone activé est placé à l'électrode négative et le graphite à l'électrode positive. e) Réalisation d'un cinquième supercondensateur non conforme à l'invention Ce cinquième supercondensateur est réalisé selon un protocole similaire à celui exposé au paragraphe a) ci-dessus, si ce n'est que l'électrolyte est remplacé par du LiPF6 1M dans l'acétonitrile. f) Résultats Les cyclages ont été réalisés entre 0 et 2,5 V et il a été procédé, pour chacun des supercondensateurs réalisés, à la mesure de l'énergie massique E (exprimée en Wh/kg) et de la puissance massique P (exprimée en W/kg) à 72 s. Les résultats obtenus figurent dans le tableau ci-dessous. E (en Wh/kg) P (en W/kg) à 72s Premier supercondensateur 6,4 180 Deuxième 4,6 120 supercondensateur Troisième 1,03 70 supercondensateur Quatrième 0 0 supercondensateur Cinquième Non mesurable car Non mesurable car supercondensateur corrosion corrosion 20 SP 53332 FG 21 On constate que, pour les supercondensateurs conformes à l'invention, l'on obtient des valeurs élevées tant en termes d'énergie massique que de puissance massique. Concernant le quatrième supercondensateur non conforme à l'invention, aucune capacité n'a pu être mesurée, ce qui s'explique par le fait que le sodium ne peut s'intercaler qu'a l'électrode négative et que le carbone activé présent au niveau de cette électrode négative n'est pas approprié pour permettre une intercalation du sodium. Concernant le cinquième supercondensateur non conforme à l'invention, l'on observe la formation d'un alliage lithium-aluminium par l'acétonitrile entraînant la dégradation totale de l'électrode négative. Cela interdit donc l'utilisation combinée du lithium, de l'aluminium et de l'acétonitrile. g) Comparaison de profils de tension entre un supercondensateur de l'invention et un supercondensateur non conforme à l'invention. Un supercondensateur conforme au premier supercondensateur susmentionné est soumis à plusieurs régimes de charge/décharge (respectivement, à 0,6 A/g de matériau actif et 1,25 A/g de matériau actif), l'évolution de la tension U (en V) en fonction de la durée T (en s) étant illustrée par les courbes a) et b) de la figure 3 jointe en annexe. Un supercondensateur non conforme à l'invention correspond au supercondensateur du mode a) de l'exemple comparatif 1 si ce n'est que l'électrolyte est remplacé par du TEABF4 1M dans l'acétonitrile, ce supercondensateur étant soumis à un régime de charge/décharge à 0,6 A/g, l'évolution de la tension U (en V) en fonction de la durée T (en s) étant illustrée par la courbe c) de la figure 2 jointe en annexe. Pour un régime de charge identique, il a été constaté que l'énergie massique est 20% plus élevée dans le cas du supercondensateur conforme à l'invention. SP 53332 FG 22 h) Proposition de maximisation de la densité d'énergie des supercondensateurs de l'invention Une manière de maximiser la densité d'énergie émise par un supercondensateur est d'équilibrer la densité d'énergies de ces deux électrodes. Pour ce faire, il est nécessaire de déterminer la capacité des matériaux d'électrode constitutifs des supercondensateurs de l'invention. Un plan d'expériences a été élaboré pour tester les effets des différents ratios d'épaisseur pour l'électrode positive et l'électrode négative des supercondensateurs conformes à l'invention et trouver notamment le rapport optimal pour l'obtention de la densité d'énergie maximale. Ce plan a été réalisé avec des supercondensateurs similaires à celui décrit en a), à savoir notamment avec un électrolyte NaPF6 1M dans l'acétonitrile, si ce n'est que l'on a fait varier respectivement les rapports d'épaisseurs entre les électrodes positives et négatives, les teneurs en matériau actif et les masses de matériau actif utilisé (les matériaux actifs étant respectivement le carbone activé, nommé ci-dessous « matériau actif + », pour les électrodes positives et du graphite, nommé ci-dessous « matériau actif -« pour les électrodes négatives). Le tableau ci-dessous regroupe les caractéristiques des supercondensateurs testées, les caractéristiques étant les suivantes : -le rapport des masses de matériaux actifs des électrode positive sur électrode négative, intitulé R e+/e-; -le pourcentage massique du matériau actif +, intitulé %mat+ ; -le pourcentage massique du matériau actif -, intitulé %mat- ; -la masse totale de l'électrode positive, intitulée mtot+, exprimée en mg ; -la masse totale de l'électrode négative, intitulée mtot-, exprimée en mg ; -la masse totale utilisée de matériau actif positif, intitulée mact+, exprimée en mg ; SP 53332 FG 23 -la masse totale utilisée de matériau actif négatif, intitulée mact-, exprimée en mg ; -l'épaisseur de l'électrode positive, intitulée e+, exprimée en um ; -l'épaisseur de l'électrode négative, intitulée e-, exprimée en um. R e+/e %mat+ %mat- mtot+ mtot- mact+ mact- e+ e- 0,39 81 92,8 15,8 31,1 10,0 25,6 76 80 0,41 81 91,8 18,8 36,1 12,4 30,0 106 121 0,61 81 91,7 15,8 21,3 10,0 16,3 76 49 0,625 81 91,7 15,9 21,0 10,0 16,0 78 45 0,79 81 91,7 18,9 20,7 12,5 15,8 106 44 0,83 84 91,7 22,3 24,3 15,8 19,0 156 69 1,41 81 91,7 36,9 24,3 27,1 19,1 305 68 1,51 81 91,7 32,9 21,1 23,0 15,2 269 48 Au même titre que pour le supercondensateur élaboré en a), les supercondensateurs, dont les caractéristiques sont exposées dans le tableau ci-dessus, son élaborées en boîte à gants et testées en cyclage. La première étape de formation consiste à réaliser un cyclage galvanostatique à faible courant (ici, 100 u.A, soit 3 à 6 mA/g, ce qui correspond à une charge/décharge à C/2 environ pour l'électrode négative). Les capacités des piles ont été mesurées (Qpde) et, avec les valeurs obtenues, il a été déterminé les densités massiques de capacité de l'électrode positive et de l'électrode négative (respectivement Q+ et Q), exprimées en mAh/g, par le biais des formules suivantes : Q+=(Qpile/mtot+) Q=(Qpile/mtot-) Comme il ressort du graphique de la figure 1 (respectivement courbe a) pour Q et courbe b) pour Q pour un test à 2 mA), le rapport Re+ie- influe peu sur Q. Concernant Q, la courbe se décompose en un domaine linéaire, où Q augmente linéairement en fonction de Re+ie-. SP 53332 FG 24 Cela est conforme à la théorie : l'électrode négative est beaucoup plus capacitive que l'électrode positive. Le fait de ne pas intercaler complètement l'électrode négative permet d'accéder à un niveau de puissance élevée. Pour un rapport Re+/e- = 1, les capacités des deux électrodes sont identiques. EXEMPLE COMPARATIF 2 Cet exemple illustre la préparation de différents supercondensateurs non conformes à l'invention, dont les modes de préparation figurent ci-dessous. a) Réalisation d'un premier supercondensateur non conforme à l'invention Le premier supercondensateur non conforme à l'invention est préparé avec une électrode positive et une électrode négative identiques, c'est-à-dire de même nature et de même grammage, lesdites électrodes étant préparées par enduction sur un collecteur en aluminium gravé de 30 um d'épaisseur d'une composition comprenant : -84% de carbone activé de référence YP50F (obtenu auprès de Kuraray Chemicals Co., Japon) ; -4% d'un caoutchouc styrène-butadiène (obtenu auprès de BASF, LD417) ; -8% de noir de carbone de référence superC65 (obtenu auprès de Timcal Co., Suisse) ; -4% de carboxyméthylcellulose de masse moléculaire en masse de 300 000 (obtenu auprès de Aldrich) ; les % étant des pourcentages massiques exprimés par rapport à la masse totale de l'électrode hormis le collecteur de courant, lesdites électrodes présentant une épaisseur de 106 um (collecteur inclus) et une masse de matériau actif de 15,9 mg. Les électrodes susmentionnées d'un diamètre de 14 mm sont assemblées dans une cellule bouton. L'électrolyte utilisé est du KPF6 (1M) dans l'acétonitrile et est utilisé avec une quantité suffisante pour imprégner l'ensemble de la SP 53332 FG 25 cellule bouton. Le séparateur utilisé est du PDA25® (qui correspond à du polypropylène) (obtenu auprès de Treofan GmbH, Allemagne) de 25 um d'épaisseur. Le système est testé via un cyclage galvanostatique. Les capacités volumique et gravimétrique sont mesurées, après 10 cycles entre OV et 2,5V à un régime de 0,3A/g (gramme d'électrodes), entre 2,43 V et 1,35 V par application d'une régression linéaire sur la courbe de décharge. b) Réalisation d'un deuxième supercondensateur non conforme à l'invention Dans ce mode de réalisation, l'électrolyte du mode a) est remplacé par KCIO4 1M dans l'acétonitrile. Les électrodes ont une épaisseur de 150 um (collecteur inclus) correspondant à 21 mg de matériau actif par électrode. c) Réalisation d'un troisième supercondensateur non conforme à l'invention Dans ce mode de réalisation, l'électrolyte du mode a) est remplacé par du LiPF6 1M dans un mélange EC/PC/DMC (1/1/1). Les électrodes ont une épaisseur de 160 um (collecteur inclus) correspondant à 21,1 mg de matériau actif par électrode. d) Résultats Le tableau ci-dessous présente les résultats obtenus avec les modes de réalisation a) à c) en termes de capacités massique et de densité massique des électrodes. Modes Capacité massique (en F/g) Densité d'énergie massique (Wh/kg) a 26,6 20,3 b 35,3 28,4 c 31,1 26,1 SP 53332 FG 26 Ces résultats montrent que le changement d'un sel lithié par un sel contenant du potassium n'a pas d'effet sur la capacité massique et la densité d'énergie massique de supercondensateurs testés, ce qui pourrait laisser penser que l'utilisation d'un sel contenant du sodium est équivalente à celle d'un sel lithié en termes de résultats. EXEMPLE 2 Cet exemple illustre la préparation de différents supercondensateurs de puissance à haute densité d'énergie conformes à l'invention et, à titre comparatif, de supercondensateurs non conformes à l'invention. a) Réalisation d'un premier supercondensateur conforme à l'invention Dans un premier temps, il est procédé à la préparation d'une électrode positive et d'une électrode négative. L'électrode positive est préparée par enduction sur un collecteur en aluminium gravé de 30 um d'épaisseur d'une composition comprenant : -84% de carbone activé de référence YP5OF (obtenu auprès de Kuraray Chemicals Co., Japon) ; -4% d'un caoutchouc styrène-butadiène (obtenu auprès de BASF, LD417) ; -8% de noir de carbone de référence superC65 (obtenu auprès de Timcal Co., Suisse) ; -4% de carboxyméthylcellulose de masse moléculaire en masse de 300 000 (obtenu auprès de Aldrich) ; les % étant des pourcentages massiques exprimés par rapport à la masse totale de l'électrode hormis le collecteur de courant, cette électrode présentant une épaisseur de 168 um (collecteur inclus) et présentant une masse de matériau actif de 17,8 mg. L'électrode négative est préparée par enduction sur un collecteur en aluminium gravé de 30 um d'épaisseur d'une composition comprenant : SP 53332 FG 27 -91,7% de graphite de référence KS6 (obtenu auprès de Timcal Co., Suisse) ; -3,15% d'un caoutchouc styrène-butadiène (obtenu auprès de BASF, LD417) ; -3,15% de noir de carbone de référence superC65 (obtenu auprès de Timcal Co., Suisse) ; -2% de carboxyméthylcellulose de masse moléculaire en masse (Mw) de 300 000 (obtenu auprès de Aldrich) ; les % étant des pourcentages massiques exprimés par rapport à la masse totale de l'électrode hormis le collecteur de courant, cette électrode présentant une épaisseur de 66 um (collecteur exclus) et présentant une masse active de 18,9 mg. Les électrodes susmentionnées d'un diamètre de 14 mm sont assemblées dans une cellule bouton. L'électrolyte utilisé est du KPF6 (1M) dans l'acétonitrile et est utilisé avec une quantité suffisante pour imprégner l'ensemble de la cellule bouton. Le séparateur utilisé est du PDA25 ® (qui est du polypropylène) (obtenu auprès de Treofan GmbH, Allemagne) de 25 um d'épaisseur. Le système est testé via un cyclage galvanostatique. La densité d'énergie est mesurée après 10 cycles entre OV et 2,5V à un régime de 0,1A/g (gramme d'électrodes). b) Réalisation d'un deuxième supercondensateur conforme à l'invention Ce deuxième supercondensateur est réalisé selon un protocole similaire à celui exposé au paragraphe a) ci-dessus, si ce n'est que l'électrolyte est remplacé par du KPF6 1M dans un mélange carbonate d'éthylène/diméthylcarbonate. c) Réalisation d'un troisième supercondensateur conforme à l'invention Ce troisième supercondensateur est réalisé selon un protocole similaire à celui exposé au paragraphe a) ci-dessus, si ce n'est que l'électrolyte est remplacé par du KCIO4 1M dans un mélange carbonate d'éthylène/diméthylcarbonate. SP 53332 FG 28 d) Réalisation d'un quatrième supercondensateur non conforme à l'invention Ce quatrième supercondensateur est réalisé selon un protocole similaire à celui exposé au paragraphe a) ci-dessus, si ce n'est que le carbone activé est placé à l'électrode négative et le graphite à l'électrode positive. e) Réalisation d'un cinquième supercondensateur non conforme à l'invention Ce cinquième supercondensateur est réalisé selon un protocole similaire à celui exposé au paragraphe a) ci-dessus, si ce n'est que l'électrolyte est remplacé par du LiPF6 1M dans l'acétonitrile. f) Résultats Les cyclages ont été réalisés entre 0 et 2,5 V et il a été procédé, pour chacun des supercondensateurs réalisés, à la mesure de l'énergie massique E (exprimée en Wh/kg) et de la puissance massique P (exprimée en W/kg) à 72 s. Les résultats obtenus figurent dans le tableau ci-dessous. SP 53332 FG 29 E (en Wh/kg) P (en W/kg) à 72s Premier supercondensateur 5,0 250 Deuxième 1,2 60 supercondensateur Troisième 1,4 65 supercondensateur Quatrième 0 0 supercondensateur Cinquième Non mesurable car Non mesurable car supercondensateur corrosion corrosion On constate que, pour les supercondensateurs conformes à l'invention, l'on obtient des valeurs élevées tant en termes d'énergie massique que de puissance massique. Concernant le quatrième supercondensateur non conforme à l'invention, aucune capacité n'a pu être mesurée, ce qui s'explique par le fait que le sodium ne peut s'intercaler qu'a l'électrode négative et que le carbone activé présent au niveau de cette électrode négative n'est pas approprié pour permettre une intercalation du sodium. Concernant le cinquième supercondensateur non conforme à l'invention, l'on observe la formation d'un alliage lithium-aluminium. Cela interdit donc l'utilisation combinée du lithium, de l'aluminium et de l'acétonitrile. SP 53332 FG 30 g) Comparaison de profils de tension entre un supercondensateur de l'invention et un supersondateur non conforme à l'invention Un supercondensateur conforme au premier supercondensateur susmentionné est soumis à plusieurs régimes de charge/décharge (respectivement, à 0,6 A/g de matériau actif, 1,25 A/g de matériau actif, 1,85 A/g de matériau actif et 3,7 A/g de matériau actif), l'évolution de la tension U (en V) en fonction de la durée T (en s) étant illustrée par les courbes a) à d) de la figure 3 jointe en annexe. Un supercondensateur non conforme à l'invention correspond au supercondensateur du mode a) de l'exemple comparatif 1 si ce n'est que l'électrolyte est remplacé par du TEABF4 1M dans l'acétonitrile, ce supercondensateur étant soumis à un régime de charge/décharge à 0,6 A/g, l'évolution de la tension U (en V) en fonction de la durée T (en s) étant illustrée par la courbe e) de la figure 4 jointe en annexe. Pour un régime de charge identique, il a été constaté que l'énergie massique est 1,9 fois plus élevée dans le cas du supercondensateur conforme à l'invention. h) Proposition de maximisation de la densité d'énergie des supercondensateurs de l'invention Une manière de maximiser la densité d'énergie émise par un supercondensateur est d'équilibrer la densité d'énergie de ces deux électrodes. Pour ce faire, il est nécessaire de déterminer la capacité des matériaux d'électrode constitutifs des supercondensateurs de l'invention. Un plan d'expériences a été élaboré pour tester les effets des différents ratios d'épaisseur pour l'électrode positive et l'électrode négative des supercondensateurs conformes à l'invention et trouver notamment le rapport optimal pour l'obtention de la densité d'énergie maximale. Ce plan a été réalisé avec des supercondensateurs à celui décrit en a), à savoir notamment avec un électrolyte KPF6 1M dans l'acétonitrile, si ce n'est que l'on a fait varier respectivement les rapports d'épaisseurs entre les électrodes, les teneurs en matériau actif et les masses de matériau SP 53332 FG 31 actif utilisé (les matériaux actifs étant respectivement le carbone activé, nommé ci-dessous « matériau actif + », pour les électrodes positives et du graphite, nommé ci-dessous « matériau actif -« pour les électrodes négatives). Le tableau ci-dessous regroupe les caractéristiques des supercondensateurs testées, les caractéristiques étant les suivantes : -le rapport des masses de matériaux actifs des électrode positive sur l'électrode positive, intitulé R e+/e-; -le pourcentage massique du matériau actif +, intitulé %mat+ ; -le pourcentage massique du matériau actif -, intitulé %mat-; -la masse totale de l'électrode positive, intitulée mtot+, exprimée en mg ; -la masse totale de l'électrode négative, intitulée mtot-, exprimée en mg ; -la masse totale utilisée de matériau actif positif, intitulée mact+, exprimée en mg ; -la masse totale utilisée de matériau actif négatif, intitulée mact-, exprimée en mg ; -l'épaisseur de l'électrode positive, intitulée e+, exprimée en um ; -l'épaisseur de l'électrode négative, intitulée e-, exprimée en um. R e+/e %mat+ %mat- mtot+ mtot- mact+ mact- e+ e- 0,54 81 90,8 18,6 28,5 12,2 22,7 108 84 0,78 81 91,7 23,5 27,5 17,2 22,0 157 70 0,94 86 91,7 24,2 24,1 17,8 18,9 168 66 1,02 81 91,7 27,3 24,3 19,3 19,0 125 68 1,41 81 91,7 31,2 20,8 22,4 15,9 250 47 1,68 81 91,7 36,9 21,1 27,1 16,1 305 46 Au même titre que pour le supercondensateur élaboré en a), les supercondensateurs, dont les caractéristiques sont exposées dans le tableau ci-dessus, SP 53332 FG 32 son élaborées en boîte à gants et testées en cyclage. La première étape de formation consiste à réaliser un cyclage galvanostatique à faible courant (ici, 100 u.A, soit 3 à 6 mA/g, ce qui correspond à une charge/décharge à C/2 environ pour l'électrode négative). Les capacités des piles ont été mesurées (Qpde) et, avec les valeurs obtenues, il a été déterminé les densités massiques de capacité de l'électrode positive et de l'électrode négative (respectivement Q+ et Q), exprimées en mAh/g, par le biais des formules suivantes : Q+=(Qpile/mtot+) Q=(Qpile/mtot-) Comme il ressort de la figure 2 (respectivement courbe a) pour Q et courbe b) pour Q pour un test à 2 mA), le rapport Re+ie- influe peu sur Q. Concernant Q, la courbe se décompose en un domaine linéaire, où Q augmente linéairement en fonction de Re+ie-. Cela est conforme à la théorie : l'électrode négative est beaucoup plus capacitive que l'électrode positive. Le fait de ne pas intercaler complètement l'électrode négative permet d'accéder à un niveau de puissance élevée. Pour un rapport Re+/e- = 1, les capacités des 2 électrodes sont identiques. REVENDICATIONS1. Dispositif du type supercondensateur hybride comprenant au moins une cellule comprenant : -une électrode positive poreuse comprenant du carbone activé ; -une électrode négative comprenant un matériau carboné apte à intercaler un élément alcalin autre que le lithium, ce matériau carboné étant différent du carbone activé utilisé à l'électrode positive ; et -un électrolyte non aqueux comprenant un sel choisi parmi les sels de métal alcalin autre que le lithium. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les sels de métal alcalin autre que le lithium sont choisis parmi les sels de sodium, les sels de potassium, les sels de rubidium, les sels de césium et les mélanges de ceux-ci. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les sels de métal alcalin autre que le lithium sont choisis parmi les sels de sodium, les sels de potassium et les mélanges de ceux-ci. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le carbone activé est présent, dans l'électrode positive, à une teneur d'au moins 60% massique par rapport à la masse totale de l'électrode. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau carboné apte à intercaler un élément alcalin autre que le lithium est un matériau carboné du type graphitique.SP 53332 FG 34 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'électrode positive et l'électrode négative comprennent au moins un liant organique choisis parmi des liants polymériques. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel les liants polymériques comprennent un ou plusieurs polymères choisis parmi les polymères fluorés, les polyimides, les polyacrylonitriles et les mélanges de ceux-ci. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'électrode positive comprend, en outre, un additif carboné conducteur de l'électricité autre que du carbone activé, choisi parmi les noirs de carbone, les noirs d'acétylène, un graphite, les nanotubes de carbone, les fibres de carbone et les mélanges de ceux-ci. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'électrode négative comprend, en outre, un additif carboné conducteur de l'électricité autre que le matériau carboné apte à intercaler défini à la revendication 1, choisi parmi les noirs de carbone, les noirs d'acétylène, du graphite, les nanotubes de carbone, les fibres de carbone et les mélanges de ceux-ci. 10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, dans lequel ledit additif carboné conducteur de l'électricité est présent en une teneur allant jusqu'à 15% massique par rapport à la masse totale de l'électrode positive ou négative. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le sel de sodium est choisi parmi NaCI04, NaBF4, NaPF6, le bis(trifluorométhanesulfonyl)imide de sodium, le bis(fluorosulfonyl)imide de sodium, le bis(oxalato)borate de sodium, NaSCN, NaSbF6, NaAsF6, NaAIC14, NaSiF6, NaSO3CF3 et les mélanges de ceux-ci.30SP 53332 FG 35 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le sel de potassium est choisi parmi KCI04, KBF4, KPF6, le bis(trifluorométhanesulfonyl)imide de potassium, le bis(fluorosulfonyl)imide de potassium, le bis(oxalato)borate de potassium, KSCN, KSbF6, KAsF6, KAICI4, KSiF6, KSO3CF3 et les mélanges de ceux-ci. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les sels présents dans l'électrolyte sont en solution dans au moins un solvant organique. 14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le ou les solvants organiques sont choisis parmi les solvants nitriles, les solvants carbonates, les solvants lactones, les solvants sulfones, les solvants lactames, les solvants amides, les solvants cétones, les solvants nitroalcanes, les solvants amines, les solvants sulfoxydes, les solvants esters, les solvants éthers linéaires, les solvants éthers cycliques, les solvants oxazolidones et les mélanges de ceux-ci. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, lorsque l'électrolyte comprend au moins un sel de sodium, il comprend, un sel choisi parmi NaCI04, NaPF6, NaBF4 et les mélanges de ceux-ci, en solution dans au moins un solvant choisi parmi les solvants carbonates, les solvants éthers linéaires, les solvants nitriles, les solvants lactones, les solvants amides et les mélanges de ceux-ci. 16. Dispositif selon la revendication 15, dans lequel, lorsque l'électrolyte comprend au moins un sel de sodium, il comprend au moins un sel de sodium choisi parmi NaCI04, NaPF6, NaBF4 et les mélanges de ceux-ci, en solution dans au moins un solvant choisi parmi le carbonate de propylène, le carbonate d'éthylène, le diéthylcarbonate, le diméthylcarbonate, le diméthoxyéthane, l'acétonitrile, la ybutyrolactone, le diméthylformamide et les mélanges de ceux-ci.SP 53332 FG 36 17. Dispositif selon la revendication 15 ou 16, dans lequel, lorsque l'électrolyte comprend au moins un sel de sodium, il comprend, comme sel de sodium, du NaCI04, NaPF6 ou NaBF4 en solution dans un solvant ou un mélange de solvants étant : -du carbonate de propylène seul ; -un mélange carbonate d'éthylène/diéthylcarbonate 1 :1; -un mélange carbonate d'éthylène/diméthylcarbonate 1 :1; -un mélange diméthoxyéthaane/carbonate de propylène 1 :2; -de l'acétonitrile seul ; -de la y-butyrolactone seul ; ou -du diméthylformamide seul. 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel, lorsque l'électrolyte comprend au moins un sel de potassium, il comprend au moins un sel de potassium choisi parmi KCI04, KPF6, KBF4 et les mélanges de ceux-ci, en solution dans au moins un solvant choisi parmi les solvants carbonates, les solvants éthers linéaires, les solvants nitriles, les solvants lactones, les solvants amides et les mélanges de ceux-ci. 19. Dispositif selon la revendication 18, dans lequel, lorsque l'électrolyte comprend au moins un sel de potassium, il comprend au moins un sel de potassium choisi parmi KCI04, KPF6, KBF4 et les mélanges de ceux-ci, en solution dans un au moins un solvant choisi parmi le carbonate de propylène, le carbonate d'éthylène, le diéthylcarbonate, le diméthylcarbonate, le diméthoxyéthane, l'acétonitrile, la ybutyrolactone, le diméthylformamide et les mélanges de ceux-ci. 20. Dispositif selon la revendication 18 ou 19, dans lequel, lorsque l'électrolyte comprend au moins un sel de potassium, il comprend, comme sel de potassium, du KCI04, KPF6 ou KBF4 en solution dans un solvant ou un mélange de solvants étant : -du carbonate de propylène seul ; -un mélange carbonate d'éthylène/diéthylcarbonate 1 :1;SP 53332 FG 37 -un mélange carbonate d'éthylène/diméthylcarbonate 1 :1; -un mélange diméthoxyéthane/carbonate de propylène 1 :2; -de l'acétonitrile seul ; -de la y-butyrolactone seul ; ou -du diméthylformamide seul. 21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 20, dans lequel le solvant organique est de l'acétonitrile. 22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, dans lequel ladite électrode négative et ladite électrode positive sont associées, chacune, à un collecteur de courant conducteur de l'électricité. 23. Dispositif selon la revendication 22, dans lequel le collecteur de courant conducteur de l'électricité est en aluminium. 24. Dispositif selon la revendication 22, dans lequel, lorsque le collecteur de courant conducteur de l'électricité est en cuivre, l'électrolyte ne contient pas d'acétonitrile.20