Développement de Matériaux Avancés pour batteries Li-ion à haute densité d'Energie – DAME

DAME est un projet de collaboration académie-industrie de 42 mois, qui répond au défi «d'énergie propre, sûre et efficace" et concerne plus particulièrement les dispositifs de stockage électrochimique. L'objectif principal de DAME est de démontrer une batterie Li–ion présentant une densité d’énergie de 500Wh/kg sur la base de nouveaux matériaux nano structurés cathodiques récemment découverts et brevetés par SAFT combiné à des matériaux d'anode à base de silicium. De nombreux problèmes doivent être résolus sur ce matériau (comme une large polarisation conduisant à une faible énergie ainsi qu’une faible durée de vie) et nécessitent une optimisation au niveau de la synthèse et de sa composition. Des caractérisations cristallographiques fines, notamment au niveau nanostructure, de ce nouveau matériau cathodique sont nécessaires pour comprendre les mécanismes de charge-décharge, la forte polarisation, ainsi que le mécanisme de vieillissement en cyclage. Le succès de DAME fera émerger des batteries bon marché présentant une forte densité d’énergie qui pourront être utilisées pour des applications stratégiques comme les systèmes de stockage d’énergie pour les véhicules électriques, c'est pourquoi ce projet a été labellisé par le pole de compétitivité MOVEO. Le projet DAME est organisé suivant trois axes techniques. Le premier axe (WP1), coordonné par le CRISMAT, concerne la synthèse et les caractérisations physico-chimiques du matériau. Le second axe (WP2) est coordonné par l’Institut Néel et permettra de caractériser finement le matériau au niveau de sa nanostructure ainsi que les mécanismes réactionnel lors du processus redox avec tout l’arsenal de caractérisations nécessaires telles que la diffraction des neutrons, des rayons X (SAXS, WAXS, PDF) la microscopie électronique (HRTEM) ainsi que le XANES. Finalement, des caractérisations électrochimiques fines, la formulation de l’électrode, la mise en place d’un prototype seront effectuées dans le cadre du troisième axe (WP3) coordonné par le SAFT.