Sujet thèse : Développement de nouveaux matériaux d'anode
pour les batteries potassium-Ion

Les batteries Li-ions actuelles utilisées dans les applications hautes
énergies sont principalement composées d'une anode en graphite
et d'une cathode contenant un oxyde lamellaire lithié de formule
LiNixMnyCozO2. Le développement et la généralisation de
l'automobile électrique va engendrer une tension notable sur
certains éléments chimiques déjà considérés comme critiques ou
qui tendent à le devenir (lithium, nickel, cobalt et cuivre). De plus,
le mode de production de ces matériaux s'avère être très
énergivore (multiples calcinations) et met en oeuvre des
solvants/produits peu respectueux de l'environnement (NMP,
ammoniaque). La thèse que nous proposons ici a pour but de
développer une technologie de batterie basée sur le potassium,
n'utilisant aucun élément critique et dont la production permettrait
de réduire considérablement l'empreinte écologique. La possibilité
d'utiliser du graphite comme matériau d'anode a souvent été
reportée dans la littérature comme un avantage de la technologie
potassium ion vis-à-vis de la technologie sodium ion. Cependant,
l'insertion du potassium en charge dans l'électrode négative
engendre une expansion volumique du graphite de l'ordre de 60%
et peut limiter la durée de vie de la batterie. Le sujet de thèse
proposé a pour but d'étudier et de solutionner ce problème selon
deux axes de recherche : 1- meilleure compréhension du lien entre
les spécificités des graphites et les performances électrochimiques
associées afin de sélectionner le meilleure grade et 2- recherche de
nouveaux matériaux d'anode permettant d'insérer réversiblement
le potassium.

De formation Ingénieur (master 2) en chimie des matériaux

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE : Ingénierie - Matériaux - Environnement -
Energétique - Procédés - Production (IMEP2) Université Grenoble Alpes

DATE SOUHAITÉE DE DÉBUT DE THÈSE : 01-09-2024