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Etude des mécanismes de dégradation dans un système tout solide réalisé par casting

Défi technologique : Stockage électrochimique d'énergie dont les batteries pour la transition énergétique (en savoir +)

Département : Département de l'Electricité et de l'Hydrogène pour les Transports (LITEN)

Laboratoire : Laboratoire Prototypage et Procédés Composants

Date de début : 01-10-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-1005

Contact : manon.berthault@cea.fr

Les générations actuelles de batteries Li-ion reposent sur l'utilisation d'un électrolyte liquide. Néanmoins, ces électrolytes sont incompatibles avec l'utilisation du Li métal et sont inflammables. Pour contourner ces problématiques, de plus en plus de recherches se portent sur le développement d'électrolytes solides. Néanmoins, il existe encore de nombreux verrous à leur utilisation à grande échelle. L'un d'entre eux étant la mise en ?uvre des électrodes et des cellules. Des développements récents réalisés au CEA ont permis de fabriquer des cellules souples par un procédé de tape casting intégrant l'électrolyte solide. Cependant, ce nouvel assemblage montre des performances réduites et plusieurs verrous techniques sont apparus, telle qu'une importante capacité irréversible au premier cycle. Le but premier de la thèse sera donc d'étudier les mécanismes de dégradation ayant lieu dans ces systèmes pour proposer et mettre en ?uvre des améliorations dans le process de mise en ?uvre. Pour cela, un protocole de démontage spécifique sera mis au point avec les experts CEA pour isoler les différents composants de cellules cyclées et pouvoir caractériser leur évolution structurelle et/ou chimique par différentes techniques (diffraction des rayons X, microscopie électronique, spectroscopie RAMAN?). Ces outils permettront ensuite d'étudier l'influence de la morphologie et de l'état de surface du matériau de cathode sur la durée de vie du système.

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