Camélia Matei Ghimbeu

Jeudi 8 décembre à 13h30 - Jeudis de la Chimie du Solide

Les carbones durs : des matériaux soutenables et performants
pour les anodes de batteries à ion-sodium 

Camélia Matei GHIMBEU

Institut de Science des Matériaux de Mulhouse

Résumé :

Les systèmes d’énergie renouvelable font l’objet d’une attention tout particulière en tant que solution alternative de production, mais leur intermittence exige le développement de systèmes de stockage d’énergie améliorés. Aujourd’hui, les batteries Li-ion sont considérées comme l’une des technologies les plus avancées pour le stockage d’énergie. Cependant, les ressources en lithium sont limitées et distribuées de façon hétérogène dans le monde, d’où le besoin croissant d’alternatives pérennes. Le sodium, naturellement très abondant dans la croûte terrestre et l’eau de mer, est à l’origine du développement des batteries à ions sodium (NIBs). Les matériaux carbonés dit ”durs” (non-graphitisables) font l’objet d’un grand intérêt depuis la dernière décennie, pour l’utilisation en tant qu’anode dans les NIBs. Généralement, des précurseurs bio-sourcés et renouvelables sont utilisés pour leur fabrication afin de répondre aux critères environnementaux et industriels. De nouveaux précurseurs écoresponsables ont été étudiés et les propriétés des carbones obtenus finement caractérisées [1]. Des avancées dans la détermination de la nano-texture des carbones via l’adsorption de gaz non-conventionnels [2] furent obtenues afin de mieux comprendre la porosité de ces matériaux. De nombreuses corrélations synthèse – propriétés – performances récemment mises au point seront illustrées à travers quelques exemples. Les mécanismes de stockage du Na+ dans les carbones durs restent un enjeu fondamental pour améliorer les performances et les avancées dans cette direction seront présentées [3], [4]. La transposition à grande échelle de ces matériaux sera abordée [5] et le développement industriel des batteries Na-ion exposé.

[1] CM Ghimbeu, B Zhang, AM de Yuso, B Réty, JM Tarascon, Carbon 153, (2019) 634
[2] A Beda, C Vaulot, CM Ghimbeu, J Mater Chem A 9 (2021) 937
[3] CM Ghimbeu, J Gorka, V Simone, L Simonin, S Martinet, C Vix-Guterl, Nano Energy 44 (2018) 327
[4] A Beda, C Villevieille, P-L Taberna, P Simon, C Matei Ghimbeu, J Mater Chem A 8 (2020) 5558
[5] A Beda, F Rabuel, M Morcrette, S Knopf, PL Taberna, P Simon, CM Ghimbeu, J Mater Chem A 9 (2021), 1743

https://univ-nantes-fr.zoom.us/s/82116187179

ID de réunion : 821 1618 7179

Code secret : 878648

Contact : Stéphane Jobic (MIOPS)