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Exploration d'électrolytes à base d'eau pour accumulateurs M-Ion bas coûts à large fenêtre de potentiel

Défi technologique : Stockage électrochimique d'énergie dont les batteries pour la transition énergétique (en savoir +)

Département : Département de l'Electricité et de l'Hydrogène pour les Transports (LITEN)

Laboratoire : Laboratoire Matériaux

Date de début : 01-10-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0780

Contact : jean-frederic.martin@cea.fr

Si les électrolytes à base d'eau ont longtemps été utilisés pour le stockage électrochimique, les accumulateurs Li-ion ont bousculé ce paradigme dans les années 90. Les densités d'énergies affichées par ces derniers systèmes nécessitent en effet une stabilité électrochimique des électrolytes atteignable uniquement par l'utilisation de solvants organiques. Cependant, le milieu des années 2010 a vu le renouveau de l'intérêt pour les électrolytes aqueux qui apportent un avantage économique évident et un meilleur comportement en conditions abusives. L'émergence d'innovations comme les électrolytes aqueux super concentrés (WISE) ou l'ingénierie des interfaces a ainsi permis de rivaliser avec l'état de l'art des électrolytes organiques. Cette thèse a pour objet d'explorer des systèmes Li-ion et post Li-ion (K, Mg, Na?) susceptibles de fonctionner avec des électrolytes aqueux issus des recherches récentes. Elle se penchera sur leur étude électrochimique et chimique pour la compréhension et déterminera les paramètres clefs (séparateurs, liants, additifs?) d'une utilisation réaliste de ces solutions dans des cellules pré-commerciales.

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