Apports des TecHniques de microscopiE à FORCE atomique à l’observation de la microstructure d’électrodes de batteries lithium-ion obtenues par voie sèche
Financement : Contrat postdoctoral de 12 mois
Contacts : Anthony FERRI (UCCS, UArtois), Loic DUPONT (LRCS, UPJV)
Le projet « THE FORCE » vise à mettre à profit les techniques de microscopie à force atomique pour l’observation de la microstructure d’électrodes de batteries lithium-ion obtenues par voie sèche/
Actuellement, la production des électrodes de batteries lithium-ion utilise des solvants toxiques, ce qui nécessite un séchage énergivore et augmente l’empreinte carbone. Pour rendre ce processus plus écologique, les chercheurs explorent une méthode de fabrication par « voie sèche » au travers d’une approche par « extrusion ». Cette technique permet de produire des films ou des filaments complexes sans solvants. Cependant, les performances électrochimiques des électrodes varient en fonction de nombreux paramètres, comme la température et les matériaux utilisés.
Pour optimiser ces paramètres, il est crucial de visualiser et analyser la microstructure des électrodes. C’est ici qur la microscopie à forme atomique (AFM) entre en jeu. L’AFM, une une technique de caractérisation locale non-destructive, permet d’étudier les propriétés des matériaux à une échelle très petite (échelle nanométrique). Elle aide à comprendre les propriétés viscoélastiques des polymères et la répartition des matériaux actifs au sein des électrodes. De plus, l’AFM permet de détecter les chemins de conduction et d’évaluer l’adhésion entre les différentes particules et le polymère.
Ce projet rassemble l’expertise des équipes d’Amiens et de Lens en fabrication d’électrodes et en nanocaractérisation par AFM pour développer des électrodes plus performantes et respectueuses de l’environnement.
