Matériaux d'électrode négative pour batterie protonique : élaboration et étude du comportement en cyclage et du vieillissement en électrolyte liquide ionique.
Auteur / Autrice : | Julie Chan |
Direction : | Judith Monnier, Junxian Zhang |
Type : | Projet de thèse |
Discipline(s) : | Sciences des Matériaux |
Date : | Inscription en doctorat le 03/10/2022 |
Etablissement(s) : | Paris 12 |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : ICMPE - Institut de Chimie et des Matériaux Paris Est |
Equipe de recherche : Métallurgie et Matériaux Inorganiques |
Mots clés
Résumé
Pour développer de nouveaux systèmes de stockage électrochimique efficaces, durables et sûrs, le choix du porteur de charge est fondamental. Ce doit être un élément abondant avec une excellente conduction ionique dans l'accumulateur. Le couple proton/hydrogène remplit ces conditions en milieu aqueux mais présente des limites liées à la corrosion des électrodes et à la fenêtre électrochimique de l'eau. H-BAT est un projet ANR financé qui propose un nouveau concept de batteries à conduction protonique dont l'électrolyte est un liquide ionique protique (LIP) non corrosif associé à des électrodes négatives de forte capacité (hydrures métalliques légers) et positives à haut potentiel (phosphates de Fe ou de V). H-BAT est un projet fondamental visant à développer ce nouveau concept d'accumulateur, à comprendre les mécanismes de transport de charge et à décrire finement les interfaces LIP-électrodes. Dans ce cadre, la présente thèse se concentrera sur la partie électrode négative et couplage avec l'électrolyte liquide ionique. Pour cela, le doctorant devra élaborer des alliages métalliques hydrurables et les caractériser d'un point de vue structural, élémentaire et thermodynamique (absorption de l'hydrogène). Dans un second temps leur compatibilité et leur cyclabilité dans les électrolytes liquides ioniques seront étudiées, avant d'investiguer les mécanismes de transfert des protons entre le liquide ionique et le matériau d'électrode.