Microbatteries lithium(-ion) tout solide pour applications haute température
Auteur / Autrice : | Quentin Denoyelle |
Direction : | Brigitte Pecquenard, Frédéric Le Cras |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physico-Chimie de la Matière Condensée |
Date : | Soutenance le 07/01/2021 |
Etablissement(s) : | Bordeaux |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (Pessac) |
Jury : | Président / Présidente : Mario Maglione |
Examinateurs / Examinatrices : Brigitte Pecquenard, Frédéric Le Cras, Rita Baddour-Hadjean, Annie Pradel, Bernard Simon | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Rita Baddour-Hadjean, Annie Pradel |
Mots clés
Résumé
Le développement de la microélectronique a conduit à l’émergence de capteurs capables de fonctionner à haute température (150 - 250 °C). Les sources d’énergie existantes (batteries conventionnelles, batteries ZEBRA etc.) sont peu ou pas du tout adaptées pour ce genre d’applications. L’utilisation du LiPON, électrolyte céramique stable jusqu’à plus de 200 °C, permet d’envisager l’utilisation des microbatteries comme source d’alimentation à haute température. L’objectif de la thèse consiste à évaluer la possibilité d’utiliser des microbatteries standards de type LiCoO2/LiPON/Li à haute température. La première partie de l’étude porte sur la stabilité en température des différents matériaux de l’empilement, notamment celle des composés délithiés Li1-xCoO2. En parallèle, la deuxième partie de l’étude s’est concentrée sur l’analyse des interfaces entre les différents matériaux, notamment sur l’interface LiCoO2/LiPON. A partir des résultats obtenus sur la stabilité thermique du matériau d’électrode positive et sur sa réactivité vis-à-vis de l’électrolyte, son remplacement est étudié dans la troisième partie afin d’obtenir un empilement plus robuste à haute température. L’étude du composé Li2FeS2 et de l’interface avec le LiPON a permis de montrer des résultats encourageants pour l’application visée.