Exploration automatique des réseaux de réactionsélectrochimiques : application à l'étude des chemins dedégradation des électrolytes

Data-driven exploration of electrochemical reaction networks: application to electrolyte degradation pathways

• Auteur / Autrice : Agnero Marcel Meless
• Direction : Germain Vallverdu
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2025
• Etablissement(s) : Pau
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Exactes et leurs Applications
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences analytiques et de Physico-chimie pour l'Environnement et les Matériaux

Mots clés

Mots clés libres

Electrolyte

Degradation

Resaux de reactions electrochiniques

Electrolyte

Degradation

Electrochemical reaction networks

Résumé

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet collaboratif REACTIF, associant l'IPREM (UPPA), le laboratoire iC2MC et l'entreprise Saft, leader dans le domaine du stockage électrochimique. L'objectif est d'explorer les mécanismes de dégradation des électrolytes et la formation des couches d'interface solides dans les batteries lithium-ion, éléments essentiels à la performance et à la durabilité de ces systèmes. Le projet vise à développer des méthodes numériques innovantes pour l'exploration des réseaux de réactions chimiques (CRN), permettant de représenter et d'analyser la complexité des processus électrochimiques. Ces outils, couplés à des calculs de chimie quantique et à des données expérimentales de spectrométrie de masse haute résolution, permettront d'identifier les espèces clés et les mécanismes réactionnels critiques gouvernant la formation des interfaces SEI et CEI. En reliant modélisation et résultats expérimentaux, cette approche contribuera à une compréhension approfondie de la dégradation des électrolytes et à l'amélioration de la stabilité des batteries lithium-ion, avec des retombées directes pour le développement de solutions de stockage d'énergie plus performantes et durables.

This PhD is part of the collaborative REACTIF project, involving IPREM (UPPA), the iC2MC joint laboratory, and Saft, a leader in electrochemical energy storage. The objective is to investigate electrolyte degradation mechanisms and the formation of solid interfacial layers in lithium-ion batteries, which are critical to their performance and durability. The project aims to develop innovative computational methods for the exploration of Chemical Reaction Networks (CRNs), enabling the representation and analysis of complex electrochemical processes. These tools, combined with quantum chemistry calculations and high-resolution mass spectrometry data, will help identify key species and critical reaction pathways governing the formation of SEI and CEI interphases. By bridging modeling and experimental results, this approach will provide a deeper understanding of electrolyte degradation and contribute to improving the stability of lithium-ion batteries, with direct implications for the development of more efficient and sustainable energy storage solutions.