Allan Lebreton

Jeudi 17 octobre à 9h00 - Influence des défauts dans les films minces d'électrodes pseudocapacitives.

https://cnrs.zoom.us/j/93652692729?pwd=lip6mfNA8gzV4CwwGsOT6u98qk8Vr5.1

Résumé :

L’internet of things est un domaine en pleine expansion. Il consiste en un vaste réseau de capteurs interconnectés qui peuvent communiquer entre eux et avec l’extérieur. Pour cela un système de stockage intégré est nécessaire, non seulement afin d’alimenter le capteur mais également pour transmettre l’information mesurée. Afin d’éviter une surconsommation de matière première ou un surdimensionnement de la batterie, deux solutions se présente à nous. Premièrement, la miniaturisation des systèmes de la taille d’une puce électronique, en effet certains capteurs ne nécessitent qu’une petite quantité d’énergie pour fonctionner, une micro-batterie peut s’avérer suffisante pour l’alimenter. Afin d’éviter le surdimensionnement de la batterie et de fournir la puissance nécessaire à l’envoi du signal mesuré, l’utilisation de microsupercondensateurs semble être une solution idéale.

Ces travaux se consacrent donc à l’étude d’électrodes pseudocapacitives de nitrure de vanadium sous forme de couches minces. Plus précisément nous qualifierons le lien entre certains paramètres de dépôts (puissance, débit de gaz réactif, épaisseur et polarisation du porte substrat) et la morphologie, la microstructure ainsi que les performances électrochimiques des échantillons. L’influence du bombardement ionique avec différents ions et à différentes gammes d’énergie sur la morphologie, la microstructure et les performances électrochimiques de couches minces de nitrure de vanadium et de ferrite de manganèse sera également étudiée.

Mots clés : Pseudocapacitif, couches minces, pulvérisation cathodique, microsupercondensateur, implantation ionique, bombardement ionique

Influence of defects in pseudocapacitive thin film electrodes

Abstract :

Internet of things is an attractive and growing field. It consist of a vast network of interconnected sensors that can exchange data from sensor to sensor or even to other device. For those sensors, an integrated energy storage is required, not only to power the sensor but also to send the measured data. In order to avoid an overconsumption of primary resources as well as ovesizing the battery, two solutions are possible. First, system miniaturization until reaching chip sized devices, indeed, some systems are not requiring much energy to work, a micro-battery could power it. In order to avoid battery oversizing to reach the sufficient power necessary to transmit the measured data, using a microsupercapacitor seems to be an ideal solution.

The work presented here is dealing with the study of vanadium nitride thin films used as pseudocapacitive electrodes. We will first qualify the link between the sputtering parameters (sputtering power, reactive gas flow, film thickness and substrate bias) and the thin film morphology, microstructure and electrochemical performance.The influence of ionic implantation and swift heavy ions using different ions irradiated at different energy scales on vanadium nitride and manganese ferrite thin films morphology, microstructure and electrochemical perofrmance will be studied as well.

Keywords : pseudocapacitive, thin films, sputtering, microsupercapacitor, ionic implantation, swift heavy ions