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Résumé Introduction: Les batteries lithium-ion (Li-ion) ont révolutionné les domaines de l’électronique portable, caméras, téléphones et ordinateurs portables. Cependant, l’apparition de nouveaux besoins, comme les véhicules électriques ou hybrides, nécessite le développement de système de stockage plus performants, à la fois en termes de densité d’énergie, de durabilité, de flexibilité, mais également en termes de sécurité et de coûts. Les batteries Li-ion, arrivées quasiment à maturité, atteignent progressivement un palier de performances, tandis que leurs coûts de production restent importants. Ainsi, leur intégration à grande échelle, notamment pour des applications véhicules électriques, se heurte à des inconvénients de coûts et de performances. Ainsi, l’un des enjeux majeurs actuels dans le domaine du stockage de l’énergie consiste à développer des systèmes de stockage plus performants que les batteries Li-ion. Dans ce contexte, de nouvelles chimies à base de lithium sont à l’étude, notamment la chimie lithium/soufre (Li/S). En effet, l’accumulateur est considéré comme une des technologies de batteries post-lithium-ion très prometteuse, qui devrait permettre de multiplier par deux ou trois les densités d’énergie massiques embarquées dans les batteries au lithium, par rapport aux systèmes Li-ion conventionnels, le tout pour un prix bien moindre. Le soufre a en effet l’avantage d’être bas coût (~ 100 US$ par tonne de soufre), tout en étant également abondant naturellement. En revanche, malgré des progrès importants, et de nombreuses années de recherche, de nombreux challenges concernent toujours cette technologie de batterie, et des verrous sont toujours à lever. L’objectif de cette thèse a été dédié au développement et à l’étude des technologies d’accumulateur lithium/soufre (Li/S) et lithium-ion/soufre (Li-ion/S), dans le cadre d’une collaboration entre le : LGI (Laboratoire des Générateurs Innovants) du CEA-LITEN (Grenoble) et le LEPMI (Laboratoire d’Electrochimie et Physicochimie des Matériaux et Interfaces; UMR5279, CNRS, Grenoble). Au cours de cette thèse, deux axes majeurs ont été étudiés. Une partie des travaux s’est intéressée à la compréhension du système, et des phénomènes en présence au sein d’un accumulateur Li/S, bien connu pour la complexité de son mécanisme de décharge et les nombreuses limitations qui en découlent. Un autre axe de la thèse a été consacré au développement et à l’optimisation de solutions techniques, afin d’améliorer les performances des systèmes. Ainsi, 248PDF Image | Accumulateur Lithium Soufre
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