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Dernière mise à jour : 14-12-2017

INAC

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• Matériaux et applications

 

Développement de nanocomposites composés d’assemblage 3D de graphene et de nanostructures de Si pour supercondensateur ultrastable

SL-DRF-18-0318

Domaine de recherche : Matériaux et applications
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Conception d’architectures moléculaires et processus électroniques (CAMPE)

Grenoble

Contact :

Florence DUCLAIROIR

Lionel DUBOIS

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-11-2018

Contact :

Florence DUCLAIROIR

CEA - DSM/INAC/SYMMES/CAMPE

04 38 78 53 68

Directeur de thèse :

Lionel DUBOIS

CEA - DSM/INAC/SyMMES/CAMPE

04 38 78 92 57

Le graphène est un matériau beaucoup étudié, notamment pour les applications dans le domaine de l’énergie. Ses propriétés telles que sa bonne conductivité, sa grande surface développée, sa morphologie en feuillets le rendent particulièrement intéressant comme matériau actif (seul) ou comme support ou additif dans des formulations d’électrode pour batteries ou pour supercondensateurs. L’INAC/SyMMES/CAMPE développe des assemblages 3D de graphene fonctionnalisé pour des applications en supercondensateur. En parallèle, INAC/SyMMMES/STEP et INAC/PHELIQS/SiNAPS développent des dispositifs de type microsupercondensateurs à partir de nanostructures de Si. Ces travaux, réalisés dans différents solvants et avec différents coatings, ont pu montrer qu’une excellente cyclabilité pouvait être atteinte (plus d’ 1 million de cycles) tout en présentant des capacités pouvant être améliorées.

Le but de ce projet de thèse, effectué en collaboration entre INAC/SyMMES et INAC/PHELIQS, est de développer des méthodes permettant de stabiliser l’interface entre les nanostructures de Si et l’électrolyte, et de faire croitre ces NSs au sein d’une matrice de graphène. Le gain en surface développée et la bonne conductivité attendue pour le nanocomposite permettent de cibler des densités d’énergie et de puissance plus importantes, ainsi qu’une stabilité en cyclage accrue. En faisant croitre les NSs dans un substrat bulk et non plus 2D, nous pourrons tester des applications en supercondensateur plutôt qu’en micro supercondensateur.



 

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