Batteries organiques avancées avec polymères électroactifs poreux – OBEA

Les batteries organiques offrent la perspective de pouvoir stocker l'énergie produite de manière intermittente à partir des sources d'énergie renouvelable tout en s'affranchissant de la dépendance aux matériaux inorganiques critiques tels que les oxydes de métaux de transition. Le projet OBEA (Batteries organiques avancées avec polymères électroactifs poreux) cherche à innover en combinant des matériaux d'électrode organiques à base de polymères conducteurs redox poreux spécifiques pour l'électrode positive et pour la négative de manière à améliorer la densité d'énergie et la stabilité des batteries organiques. Ce projet se positionne dans l'axe scientifique H.9 de l'ANR intitulé "Une énergie durable, propre, sûre et efficace" et repose sur les compétences et l'expertise complémentaires des trois partenaires académiques (PCM2E, MOLTECH-Anjou, SyMMES). L'approche innovante du projet OBEA sera menée à bien en concevant et synthétisant de nouveaux matériaux d'électrodes organiques pour cathode (Tâche 1) et pour anode (Tâche 2). Une caractéristique importante est que les polymères redox possèderont une porosité intrinsèque et que leur structure sera ajustée de manière à contrôler les interactions entre le polymère conducteur et les unités redox. La distribution spatiale et l'environnement local des centres redox seront étudiés. L'auto-organisation des composants et les propriétés d'interface seront caractérisées par des techniques multi-échelles (ex situ et in situ/operando) telles que MEB/TEM, spectroscopie IR, Raman et (GI-)SAXS/WAXS (Tâche 3). Des dispositifs électrochimiques seront assemblés et testés afin de déterminer la tension optimale, la gamme de température de fonctionnement, la capacité et la durée de vie des batteries (Tâche 4). Au final, le projet démontrera la possibilité de concevoir des batteries entièrement organiques fonctionnant avec des électrodes à base de polymères conducteurs redox performants et stables au cyclage.