Formulation in-situ d'électrolytes sécuritaires pour le stockage de l'énergie

par Ilias Douihri

Projet de thèse en Chimie

Sous la direction de Johan Jacquemin.

Thèses en préparation à Tours , dans le cadre de Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU , en partenariat avec Physico-Chimie des Matériaux et des Electrolytes pour l'Energie (laboratoire) depuis le 29-09-2017 .


  • Résumé

    Le développement de dispositifs pour le stockage de l'énergie, notamment les batteries(lithium, sodium, etc.) et les supercondensateurs, est un enjeu majeur. Optimiser leurs performances est crucial et nécessite une meilleure compréhension des mécanismes fondamentaux sous-jacents. L'objectif majeur de cette thèse est de mettre en place un dispositif expérimental unique pour déterminer in-situ et simultanément les propriétés thermodynamiques, d'équilibre entre phase (solide-liquide-gaz) et de transport en cyclage pour un large panel d'électrolytes classiques et originaux formulés à partir de sels plus sécuritaires tels que les liquides ioniques. Les liquides ioniques sont prometteurs pour l'élaboration d'une famille d'électrolytes ajustables pour les batteries. En effet, les liquides ioniques combinent un ensemble pertinent de propriétés pour améliorer radicalement les électrolytes classiques. Un choix pertinent permettra d'élaborer une famille modèle pour comprendre leurs propriétés (thermodynamique, transport, structuration moléculaire), leurs corrélations, et ainsi d'améliorer ces dispositifs. Ce sujet interdisciplinaire, avec une large partie expérimentale, aura un impact sur les nouvelles technologies pour l'énergie et permettra ainsi de décrire les mécanismes de structuration moléculaire ainsi que les évolutions des électrolytes, électrodes et interfaces. Finalement, la simulation moléculaire des électrolytes formulés sera étudiée dans le but de mettre en place des relations reliant leurs propriétés aux structures sélectionnées.

  • Titre traduit

    In-situ formulation and characteriziation of safer electrolytes


  • Résumé

    The development of devices for energy storage, in particular batteries (lithium, sodium, etc.) and supercapacitors, is a major challenge. Optimizing their performance is crucial and requires a better understanding of the underlying fundamental mechanisms. The major objective of this thesis is to set up a unique experimental device to determine in-situ and simultaneously the thermodynamic properties, phase equilibrium (solid-liquid-gas) and transport in cycling for a large panel of Classic and original electrolytes formulated from safer salts such as ionic liquids. Ionic liquids hold promise for the development of a family of adjustable electrolytes for batteries. Indeed, ionic liquids combine a relevant set of properties to radically improve conventional electrolytes. A relevant choice will make it possible to develop a model family to understand their properties (thermodynamics, transport, molecular structuring), their correlations, and thus improve these devices. This interdisciplinary subject, with a large experimental part, will have an impact on new technologies for energy and will thus make it possible to describe the molecular structuring mechanisms as well as the evolutions of electrolytes, electrodes and interfaces. Finally, the molecular simulation of formulated electrolytes will be studied with the aim of establishing relationships linking their properties to the selected structures.