Structures à tunnels comme matériaux d'électrode positive pour batteries au sodium

par Louise Benincasa

Projet de thèse en Physico-Chimie de la Matière Condensée

Sous la direction de Marie Guignard.

Thèses en préparation à Bordeaux , dans le cadre de École doctorale des sciences chimiques , en partenariat avec ICMCB - Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux (laboratoire) et de Energie : Matériaux et Batteries (equipe de recherche) depuis le 21-09-2020 .


  • Résumé

    Depuis une dizaine d'années, la recherche autour des batteries au sodium s'est très largement accélérée. Ces batteries sont en effet envisagées comme une alternative possible aux batteries au lithium, notamment pour des applications stationnaires pour lesquelles l'augmentation de la masse des composants due à l'utilisation du sodium plutôt que du lithium n'est pas problématique. Ce projet concerne la recherche de nouveaux matériaux d'électrode positive de structure de type CaFe2O4 pour les batteries au sodium. Il s'agit d'un projet de recherche fondamentale qui s'axe autour de trois objectifs principaux : 1)  Synthétiser un maximum d'oxydes de métal de transition 3d de composition NaM2O4 de structure de type CaFe2O4. La plupart des synthèses nécessitera le recours aux hautes pressions en collaboration avec l'Institut Néel. 2) Utiliser les matériaux synthétisés comme matériaux d'électrode positive dans une batterie au sodium afin d'évaluer les performances électrochimiques de chacun des systèmes à un seul métal de transition. 3) Proposer des alternatives qui pourront être synthétisées à pression ambiante.

  • Titre traduit

    Post-Spinel electrode materials for sodium batteries


  • Résumé

    For the last ten years, research around sodium batteries has greatly accelerated. Sodium batteries are indeed considered as a viable alternative to lithium batteries due to the plentiful availability and low cost of sodium, in particular for stationary applications where the overall component mass increases due to the heavier atomic weight of sodium vs lithium is not problematic. This project aims to explore the potential of new candidate positive electrode materials for sodium batteries with the CaFe2O4 structure type, so-called post-spinel structure. This is primarily a fundamental research project whose objectives are: 1) Exploring new NaM2O4 systems with post-spinel type structure by the use of high pressure – high temperature techniques in collaboration with Institut Néel. 2) Using the synthesized materials as positive electrode materials in a sodium battery to evaluate the electrochemical performances of each of the single transition metal systems. 3) Proposing alternatives that could be synthesize at ambient pressure.