Le LME publie dans la revue Batteries and Supercaps !

Les batteries lithium-ion, utilisées aujourd’hui dans les véhicules électriques, les téléphones, le stockage … utilisent des ressources dont la disponibilité est limitée. La très forte croissance du stockage, liée en grande partie au véhicule électrique, pourrait provoquer une pénurie des matières premières nécessaires pour ces batteries. Roberto Russo, doctorant en dernière année, avec Philippe Stevens et Gwenaëlle Toussaint, tous deux ingénieurs-chercheurs au département LME de la R&D, ont récemment publié dans la prestigieuse revue Batteries and Supercaps, dans le cadre des travaux qu’ils mènent à la R&D, en collaboration avec le LRCS à Amiens.

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Connaissez-vous Roberto Russo, Philippe Stevens et Gwenaëlle Toussaint ?

​​​​​​​Tous les trois exercent au sein du groupe Batterie (M29) du département LME sur le site EDF Lab les Renardières. Roberto Russo est doctorant en troisième année, sur les batteries organiques biosourcées comme nouvelles approches éco-conçues et haute performance. Philippe Stevens, ingénieur sénior et Gwenaëlle Toussaint, ingénieur-chercheur, co-dirige la thèse de Roberto avec Matthieu Becuwe et Christine Frayet du Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides (LRCS) à Amiens.

Dans la revue Batteries and Supercaps, il s’agit de la publication intitulée « Experimentally Validated Three-Dimensional Modeling of Organic-Based Sodium-Ion Battery Electrode Manufacturing»

 
Publication dans la revue Batteries and Supercaps
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Experimentally Validated Three-Dimensional Modeling of Organic-Based Sodium-Ion Battery Electrode Manufacturing

Les batteries Li-ion (LIB) ont déclenché la transition des voitures thermiques vers les véhicules électriques, mais leur production à grande échelle ainsi que les besoins pour le réseau électrique pourrait créer des pénurie sur l’approvisionnement des matériaux nécessaires à leur fabrication. Pour cette raison, de nombreuses chimies alternatives sont proposées pour remplacer en partie les LIB, comme le remplacement du lithium moins abondant par d'autres éléments, comme le sodium, ou le les matériaux actifs inorganiques par des matériaux actifs à base organique. Cependant, les propriétés de l'électrode ne sont pas seulement fonction de la chimie, mais aussi de la fabrication de l'électrode et de la microstructure résultante. Dans ce travail, nous avons appliqué un flux opérationnel informatique tridimensionnel, initialement développé dans le contexte d'électrodes à base inorganique pour LIB, pour simuler la fabrication d'anodes de batterie sodium-ion à l'aide d'un matériau actif à base organique synthétisé en interne. Ce flux opérationnel tient compte de la suspension préalable, du séchage et du calandrage des électrodes, et a été validé en comparant les propriétés simulées et expérimentales de la suspension et de l'électrode.

De plus, l'étape de calandrage a été étudiée par calcul pour identifier les compressions optimales des électrodes, et la tendance observée a été confirmée expérimentalement par un cycle galvanostatique en configuration demi-cellule. Les résultats positifs présentés ici sont une démonstration importante de la neutralité chimique de nos modèles de fabrication, ouvrant la voie à leur application aux chimie existante commerciales mais aussi aux nouvelles chimies.

Roberto Russo, Philippe Stevens and Gwenaëlle Toussaint ont soumis cette publication avec Teo Lombardo, Fanny Lambert, Franco Zanotto, Christine Frayret, Matthieu Becuwe et Alejandro Franco, tous chercheurs au LRCS.​​​​​​