Des polymères ConductEurs ioniques et conducteurs mixtes pour batteries tout-Solide : vers l’efficAcité, la durabilité et la Recyclabilité – CESAR

Le projet CESAR s’appuie sur l’expertise complémentaire de 3 laboratoires, 2 français (ICMCB et LCPO, Université de Bordeaux) et 1 allemand (Matériaux polymères pour le stockage électrochimique, Université de Bayreuth), et propose de s’attaquer au développement de polymères fonctionnels innovants pour les batteries Li métal tout-solide (ASSBs), performantes, durables et facilement recyclables. Ensemble, ils possèdent toute l’expertise nécessaire pour mener ce projet : sciences des polymères (synthèse de monomères, polymérisation, fonctionnalisation, formulation de composites, électrolytes), matériaux inorganiques (électrodes positives et électrolytes), et caractérisation électrochimique de ASSBs. Les défis seront (i) de concevoir des polymères conducteurs mixtes, ioniques et électroniques, pour remplacer liant et additif carboné à l’électrode positive, (ii) de développer des électrolytes solides polymères et hybrides polymère-inorganique avec une conductivité ionique élevée à température ambiante, et (iii) de caractériser leurs propriétés en ASSBs, c.-à-d. quantifier les propriétés de transport et évaluer la réactivité à l’interface avec le Li métal et avec les électrodes positives (LiFe1-yMnyPO4 et LiNi1-y-zMnyCozO2). Pour relever ces défis, nous privilégierons les matériaux à faible teneur en fluor et non PFAS, et ces travaux s’appuieront sur des résultats récents, brevetés ou publiés par le consortium : Nugraha et al. EP24306055 2024 et Advanced Science 2024, Nazmutdinova et al. Batteries & Supercaps 2024. Le financement d'un postdoctorant et d'un doctorant sont demandés respectivement pour les équipes française et allemande afin de venir en soutien à la réalisation de ce projet ambitieux.