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

Brèves

  • Des chercheurs RS2E/ALISTORE ont analysé les principales recherches effectuées sur les électrolytes inorganiques solides pour en tirer une meilleure compréhension fondamentale de ses propriétés.

    Une équipe franco-britannique, LRCS/Université de Bath, publie un état de l’art extensif sur les électrolytes inorganiques solides, éléments essentiels aux bonnes performances des batteries tout-solide.

    L’étude vise à agréger les connaissances actuelles dans trois domaines de recherche nécessaires à la maîtrise de ces électrolytes : Le transport multi-échelle des ions, la stabilité électrochimique et mécanique et les méthodes possibles de synthèse.  Des avancées fondamentales dans ces domaines ont pu être obtenues par synergie entre l’expérimentation et la modélisation théorique.

    Par ce choix des domaines d’intérêt, l’état de l’art cherche à répondre à trois grands défis actuels de la recherche sur les batteries tout-solide. Premièrement, l’utilisation d’anodes métalliques, qui présentent d’excellentes performances théoriques, est freinée par l’électrodéposition problématique des métaux alcalins (Li, Na etc.) au travers de l’électrolyte solide. Deuxièmement, les interfaces électrolyte/électrode restent encore instables et peu connues : Des interphases se forment à ces endroits et nuisent à la conduction ionique et électronique. Enfin, la dégradation électrochimique et la déformation mécanique des batteries tout-solide en utilisation diminuent les zones de contact entre l’électrolyte et les électrodes, réduisant de fait les performances des systèmes de stockage proposés.

    L’article complet, paru le 19 août 2019, est à retrouver dans la prestigieuse revue Nature Materials.

    DOI : 10.1038/s41563-019-0431-3

  • Le directeur adjoint du RS2E a été récompensé pour ses travaux de renommée internationale.

    Patrice Simon, directeur adjoint du RS2E et professeur en sciences des matériaux à l’université Toulouse III – Paul Sabatier vient d’obtenir le Grand Prix Pierre Süe de la Société chimique de France.

    Ce prix récompense des travaux reconnus au niveau international qui s’inscrivent dans le cadre des activités de la Société Chimique de France (SCF). Il est attribué depuis 1974 par le conseil d’administration de la SCF qui est une association à but non lucratif, reconnue d’utilité publique, dont l’objectif est la promotion de la chimie.

    Patrice Simon a déjà été distingué par plusieurs autres prix dans le passé, comme la médaille d’argent du CNRS en 2015 et le Brian Conway Prize of Physical Electrochemistry de l’International Society of Electrochemistry en 2018.

    En savoir plus sur la Société chimique de France et le Grand Prix Pierre Süe.

  • Les travaux d’une équipe de chercheurs du RS2E permettent de comprendre les lignes directrices à suivre pour développer des matériaux performants de cathode reposant sur des structures riches en Li désordonnés.

    Une équipe mixte Collège de France/ICGM, épaulée par des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer et de l’Université de l’Illinois, a essayé de comprendre les mauvaises performances de matériaux d’électrode dont la capacité est pourtant particulièrement élevée.

    Pour ce faire, les chercheurs ont étudié à l’aide d’un arsenal de techniques analytiques le comportement en charge et en décharge de deux matériaux modèles reposant sur des structures riches en Li désordonnés : Li1.3Ni0.27Ta0.43O2 et Li1.3Mn0.4Ta0.3O2.

    Ces observations, couplées à des calculs théoriques, montrent que les chutes de voltage, notamment dans les matériaux à base de nickel (Ni), s’expliquent par une modification des niveaux d’énergie des différents éléments chimiques lors de la charge de la cathode et par une déformation structurelle de l’électrode. En conséquence, du dioxygène est libéré par le matériau et un phénomène d’hystérésis (différence de tension entre charge/décharge) apparait. A la lumière de leurs résultats, les chercheurs ont proposé une corrélation entre l’hystérèse et le gap de transfert de charge.

    Tous les résultats sont à retrouver dans l’article publié dans la prestigieuse revue Journal of the American Chemical Society.

    DOI : 10.1021/jacs.8b11413

  • Fin mai, l’EMRS-2019 Spring Meeting s’est tenu à Nice. A cette occasion, une doctorante du RS2E a décroché un prix pour son excellente présentation orale.

    Charlotte Bodin, de l'Institut Charles Gerhardt de Montpellier (ICGM), a reçu le 1er prix Nature Energy lors de l'EMRS-2019 Spring Meeting à Nice (27 – 31 Mai) pour sa présentation orale intitulée "Biredox Ionic Liquids: New Opportunity For High Energy Supercapacitors".

    La jeune chercheuse est en 3e année de thèse, financée par le RS2E, sous la direction d’Olivier Fontaine et de Fréderic Favier (ICGM) et en collaboration avec Patrice Simon et Pierre-Louis Taberna, du CIRIMAT à Toulouse. Ses travaux portent sur une nouvelle génération de liants et d'électrolytes à base de liquides ioniques polymérisées et ouvrent la voie à des supercondensateurs flexibles et autoréparants.

    L’utilisation de la Microbalance à Quartz Electrochimique (dit EQCM) a été un élément clé dans ses recherches pour démontrer et comprendre les interactions particulières entre l’électrode et les molécules redox. Ces résultats ont des impacts allant au-delà des supercondensateurs car ils peuvent aider à expliciter les médiateurs redox dans d’autres systèmes de stockage comme les batteries lithium-ion, lithium-air et lithium- soufre.

  • La BPI accueillera à la fin du mois les professionnels du monde des batteries pour un workshop à destinations des entreprises.

    La BPI organise le 28 mai prochain avec le soutien du RS2E un workshop sur les batteries. Ce rendez-vous traitera des grandes tendances du marché, de l’innovation et de la R&D, des enjeux industriels et des initiatives portées par la Commission européenne dans le cadre de la European Battery Alliance.

    La rencontre se déroulera de 9h à 17h au Bpifrance Hub, 6-8 boulevard Haussmann, près de la station de métro Richelieu-Drouot.

    Les représentants de la start-up Tiamat ainsi que Philippe Barboux, chef de l’équipe Ressource et matériaux pour un monde durable de l’Institut de Recherche de Chimie Paris et membre du RS2E, interviendront à la table ronde du matin intitulée « Les grandes priorités de R&D et les tendances d’innovation »

    Retrouvez le programme et la page d’inscription ici.

Pages

S'abonner à Brèves