Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie,
centre de recherche sur les batteries et supercondensateurs
Plateforme Synchrotron

Responsable : Antonella Iadecola (IR CNRS RS2E-ROCK à SOLEIL)
antonella.iadecola[arobase]synchrotron-soleil.fr


Apports scientifiques

Le rayonnement synchrotron est un outil puissant et versatile pour l’analyse de matériaux en lien avec les problématiques du stockage électrochimique de l’énergie. C’est pourquoi le RS2E collabore régulièrement avec les équipes du Synchrotron SOLEIL (Source Optimisée de Lumière d'Énergie Intermédiaire du LURE) situé dans l’Essonne. Grace au domaine énergétique de SOLEIL allant de l’infrarouge (moins énergétique) aux rayons X (plus énergétique), un large éventail de techniques d’analyse peut être utilisé pour l’étude des propriétés chimiques, électroniques, magnétiques et cristallographiques des matériaux dédiés au stockage électrochimique de l’énergie.

Le RS2E est également partenaire de l’Equipex ROCK (Rocking Optics for Chemical Kinetics), concernant la nouvelle ligne de lumière à SOLEIL entièrement consacrée à l’étude des matériaux par absorption X au cours de processus chimiques, pour des applications dans le domaine des batteries, des supercapacitors et de la catalyse.

La ligne ROCK est actuellement ouverte aux utilisateurs.

 

Apports de la plateforme synchrotron au RS2E

Les techniques les plus utilisées par la communauté du RS2E au Synchrotron sont la spectroscopie d’absorption X (ou XAS) et la diffraction des rayons X (ou DRX). Elles ont l’avantage de pouvoir s’appliquer à l’analyse des matériaux d’électrode lors du fonctionnement des batteries sur une échelle temporelle compatible avec les phénomènes électrochimiques mis en jeu.

La spectroscopie d’absorption X permet de sonder spécifiquement l’élément chimique d’intérêt. Les spectres d’absorption peuvent donner des informations précises sur la structure électronique, l’état d’oxydation, la symétrie autour de l’atome absorbeur et une évaluation de sa coordinence (distance, nombre et nature des voisins).

La diffraction des rayons X permet, elle, de collecter des informations sur l’ordre structural à longue distance des matériaux (avec une meilleure sensibilité au synchrotron que sur un appareil de laboratoire).

D’autres techniques d’analyse comme l’infrarouge, la diffusion aux petits angles ou la spectroscopie de photoémission peuvent également être utilisées au synchrotron dans le cadre des recherches du RS2E.