Des nouveaux matériaux pour des batteries sans métaux
Auteur / Autrice : | Valentin Gouget |
Direction : | Thibaut Gutel, Lionel Picard, Laurent Bernard |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Matériaux, mécanique, électrochimie, génie civil |
Date : | Soutenance le 21/09/2023 |
Etablissement(s) : | Université Grenoble Alpes |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Département des technologies des nouveaux matériaux (Grenoble) |
Jury : | Président / Présidente : Jean-Claude Leprêtre |
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Marion | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Alexandru Vlad, Françoise Serein-Spirau |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
D’ici 2050, la consommation d’énergie à l’échelle mondiale augmentera de 50 % et s’accompagnera d’une forte croissance des émissions de gaz à effet de serre (selon les prévisions, près de 70 % de cette énergie sera d’origine fossile). Les batteries lithium-ion sont une technologie prometteuse pour le stockage électrochimique de l’énergie et élément indispensable pour décarboner le secteur de la mobilité avec comme application phare : les véhicules particuliers. Le développement de batterie lithium-ion bas coût à faible impact environnemental redevient attractif, même si pour l’instant la course à l’autonomie et aux performances fait appel majoritairement à des technologies basées sur les métaux de transition. Les développements sur les matériaux d’électrodes organiques sont assez anciens. Les premiers travaux reportés datent de 1969. Cette thèse a pour but principal de mettre au point une batterie organique compétitive pour le stockage de l’énergie. Pour atteindre cet objectif, quatre thématiques différentes sont étudiées :• Amélioration de la densité énergétique des batteries organiques par un design moléculaire innovant.• Recherche de voies de synthèses de matériaux organiques respectant les 12 principes de la chimie verte.• Compréhension des mécanismes réactionnels dans le but de faciliter la transposition à plus grande échelle de la synthèse.• Exploration de nouvelles structures chimiques pour le stockage de l’énergie : nouvelles familles redox et molécules hyperfonctionnalisées.