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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-18-0318

DOMAINE DE RECHERCHE
Matériaux et applications / Sciences pour l'ingénieur
INTITULÉ DU SUJET Français English

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

RÉSUMÉ DU SUJET

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.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

M2 chimie ou M2 matériaux

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut nanosciences et cryogénie
SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé
Conception d’architectures moléculaires et processus électroniques
Centre : Grenoble
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/11/2018
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Florence DUCLAIROIR  

CEA
DSM/INAC/SYMMES/CAMPE
CEA Grenoble
17 rue des martyrs
38 054 Grenoble cedex 9

Téléphone : +33 4 38 78 53 68

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Université Grenoble Alpes
Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
DIRECTEUR DE THÈSE

Lionel DUBOIS

CEA
DSM/INAC/SyMMES/CAMPE
17, rue des martyrs