Etude Dynamique de l’Evolution Morphologique 3D des Batteries Tout-Solide Li-ion pendant leur Cyclage et leur Fabrication – DynaMoBat

L’objectif du projet de recherche DynaMoBat est l’analyse et la quantification de l’eìvolution de la morphologie 3D des batteries tout-solide Li-ion pendant leur fabrication et leur utilisation en cyclage eìlectrochimique. L’eìtude dynamique en morphologie 3D s’appuiera sur l’utilisation des techniques d’imagerie de tomographie aux rayons X aÌ diffeìrentes eìchelles (? et nano). L’aspect non destructif, la possibiliteì de couplage entre imagerie et spectroscopie et les ameìliorations reìcentes en termes de reìsolution spatiale et d’acquisition rapide font de la tomographie aux rayons X un outil ideìal pour le developpement d’expériences operando. Le projet s’appuiera sur l’optimisation de cellules eìlectrochimiques et de cellules en compression et en recuit deìdieìes aÌ la tomographie aux rayons X (MATEIS et LRCS). Les donneìes 3D seront segmenteìes aÌ l’aide de reìseaux d’apprentissage profond (ARMINES) pour identifier les diffeìrents mateìriaux. Les donneìes dynamiques 4D seront utiliseìes pour calculer des cartes de deìplacement 3D permettant de suivre les pheìnomeÌnes de frittage et les propagations de fissures en fonction des parameÌtres expeìrimentaux. La quantification de ces proprieìteìs meìcaniques sera mise en correìlation avec l’eìvolution des performances eìlectrochimiques, en particulier pour deìtecter les origines des polarisations et des pertes en capaciteìs. Ainsi, l’analyse et la quantification 3D de l’eìvolution morphologique des diffeìrents constituants, en fonction de l’eìtat de charge en fonctionnement et de la pression appliqueìe pour la fabrication, est le cœur de ce projet DynaMoBat. Il a pour ambition de fournir des donneìes 4D quantitatives, permettant d’ameìliorer notre compreìhension des pheìnomeÌnes limitants, et d’ouvrir des pistes nouvelles d’optimisation dans la fabrication de ces dispositifs tout-solide, qui a un besoin primordial d’acqueìrir rapidement une maturiteì technologique plus importante.