Assas Recherche | Fonctionnalisation d’électrodes de silicium nanostructuré par couches nanométriques de diélectrique par ALD : une protection active versatile pour des micro-supercondensateurs ultra-stables en milieux aqueux

Fonctionnalisation d’électrodes de silicium nanostructuré par couches nanométriques de diélectrique par ALD : une protection active versatile pour des micro-supercondensateurs ultra-stables en milieux aqueux (Document en Français)

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Version :

Thèse avec 2 versions : seule la version intégrale est proposée ; sur authentification (communication intranet).

Informations sur les contributeurs

Auteur : Valero Anthony

Valero, Anthony

Nom

Valero

Prénom

Anthony

Nationalité

Français

Date de soutenance : 21-01-2020

Directeur(s) de thèse : Sadki Saïd

Sadki, Saïd

Nom

Sadki

Prénom

Saïd

- Gentile Pascal

Gentile, Pascal

Nom

Gentile

Prénom

Pascal

Etablissement de soutenance : Université Grenoble Alpes

Université Grenoble Alpes

Nom

Université Grenoble Alpes

Laboratoire : Systèmes moléculaires et nanomatériaux pour l’énergie et la santé (Grenoble, Isère, France ; 2008-....)

Systèmes moléculaires et nanomatériaux pour l’énergie et la santé (Grenoble, Isère, France ; 2008-....)

Nom

Systèmes moléculaires et nanomatériaux pour l’énergie et la santé (Grenoble, Isère, France ; 2008-....)

- Institut de recherche interdisciplinaire de Grenoble (Isère, France ; 2019-....)

Institut de recherche interdisciplinaire de Grenoble (Isère, France ; 2019-....)

Nom

Institut de recherche interdisciplinaire de Grenoble (Isère, France ; 2019-....)

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

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

Nom

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

Ecole doctorale : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)

École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)

Nom

École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)

Informations générales

Discipline : Matériaux, Mécanique, Génie civil, Electrochimie
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Déposition par couche atomique, Polymères conducteurs, Électrolytes aqueux, Fonctionnalisation, Diélectriques
Mots-clés :

Conducteurs organiques
Petites molécules
Fonctionnalisation des surfaces (chimie)
Couches diélectriques

Résumé : Ces dernières années, l’électronique portable connait un véritable essor, et envahit notre environnement. Le progrès technologique dans le domaine de la microélectronique a permis la réduction conséquente des dimensions des composants électroniques et ouvert des possibilités de mise en réseau et de contrôle jusqu’alors impossible. La question de l’alimentation en énergie est primordiale pour ces réseaux et leur déploiement n’est possible à condition de garantir leur autonomie énergétique. La production autonome d’énergie est souvent privilégiée pour que les microsystèmes soient capables de s’alimenter librement en énergie d’origine mécanique, thermique ou solaire. De telles sources de production restent intermittentes et c’est en miniaturisant les dispositifs de stockage que leur autonomie réelle leur sera envisageable. Pour répondre à ces besoins en sources d’énergie stables et miniaturisables, des micro-batteries ont été développées en parallèle des progrès conséquents du domaine des accumulateurs électrochimiques secondaires. Les micro-batteries souffrent néanmoins de limitations intrinsèques qui se voient exacerbées à échelle micrométrique. Elles se voient donc peu à peu remplacées ou combinées ces dernières années avec des unités de stockage de type supercondensateur désigné sous le terme « micro-supercondensateur » (souvent abrégé MSC) car utilisé à l’échelle microscopique. Ces travaux de thèse proposent de confronter une solution pour micro-supercondensateurs, les nanostructures de silicium aux nouveaux enjeux du stockage de l’énergie. Un état des lieux de la technologie sera tout d’abord proposé avec la mise en évidence de faiblesses majeures. Une étude électrique fondamentale permettra ensuite de comprendre le fonctionnement d’une protection électrochimique mise en place historiquement. Les nanostructures de silicium seront ensuite ouvertes au fonctionnement en électrolyte aqueux, l’une de leur faiblesse principale. Ces avancées permettront la résiliation d’un matériau composite capable de performances capacitives jamais atteintes pour un polymère conducteur. Enfin, la collaboration avec le groupe Elkem Silicon Materials permettra de préparer cette technologie aux nouveaux enjeux du stockage en micro-dispositifs avec l'augmentation substantive des capacités de production disponibles à l'échelle laboratoire.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2020GRALI006
Type de ressource : Thèse