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Labex MATISSE
MATériaux, InterfaceS, Surfaces, Environnement

Études fondamentales des échanges ioniques au sein d’électrodes nanostructurées verticalement par microbalance à quartz en mode dynamique: Application au stockage électrochimique de l'énergie

Axe 3 - Interfaces, transport et réactivité

Thèse de Tao Lé

Recherche commencée le 2 nov. 2015. Cette thèse est financé par l'Appel à Projet Industriel et en collaboration avec le CEA.

Soutenance le 31 octobre à 9h30
Bâtiment GreEnER
UFR PhITEM
21 Avenue des Martyrs
38000 Grenoble

Laboratoires co-porteurs

Projet de recherche

Une meilleure compréhension des mécanismes d’échanges ioniques au sein de matériaux d’électrode de supercondensateurs peut être obtenue en couplant les méthodes de caractérisation électrochimique avec des mesures de microbalance à quartz. En employant des nanostructures verticales, une grande amélioration des performances ont été obtenues pour des supercondensateurs, cependant la technique de microbalance à quartz électrochimique n’a pas encore été employée sur ce type d’électrodes. L’objectif de cette thèse est d’appliquer les méthodes de caractérisation par microbalance à quartz électrochimique à des électrodes de supercondensateurs nanostructurées verticalement. Les nanostructures étudiées au cours de cette thèse sont les nanofils de silicium, les nanofils de PEDOT, les nanofils hybrides silicium/PEDOT ainsi que les voiles de graphène orientés verticalement. La croissance de ces nanostructures a été obtenue directement sur la surface de la microbalance en minimisant les effets sur la qualité de cette dernière.

L’effet de l’amortissement de la résonance sur ces nanostructures a été étudié dans différents types d’électrolytes. Les échanges ioniques dynamiques ayant lieu au sein d’électrodes à base de VOGNs et de nanofils de PEDOT ont pu être dévoilés. Ces premières avancées dans l’application des mesures électrogravimétriques à des nanostructures verticales ont montré l’étendue des possibilités pour la caractérisation de supercondensateurs à électrodes nanostructurées. Les limites de ces techniques dues aux amortissements hydrodynamiques ont également été montrées pour les architectures plus épaisses.

Publications

Poster

Colloques et interventions

  • Présentation de poster
    20-22 Juin 2016
    Colloque sur les nanofils semi-conducteurs à Meudon
    Poster Silicon-Germanium Nanowires for Electrogravimetric study of ion dynamics
    Lé Tao, Gentile Pascal, Aradilla David, Bidan Gérard, Perrot Hubert, and Sel Ozlem
  • Présentation de poster
    5-9 Décembre 2016
    Séminaire Daniel Dautreppe : Demain l’énergie à Grenoble
    Silicon Nanowires for supercapacitor devices and electrogravimetric study of ion dynamics

    Lé Tao, Gentile Pascal, Aradilla David, Bidan Gérard, Perrot Hubert, and Sel Ozlem
  • Présentation de poster
    13 Avril 2017
    2D@Grenoble à Grenoble
    Poster Highly N-doped vertically-oriented graphene nanosheets (VOGNs) for μ-supercapacitor devices: Design, performance and comprehension
    Tao Le, David Aradilla, Marc Delaunay, Michael Buhagiar, Hubert Perrot, Ozlem Sel, Jean-Michel Gérard and Gérard Bidan
  • Présentation Orale
    26-29 Juin 2017
    Journées Electrochimie 2017 à Bordeaux
    Étude électrogravimétrique du stockage électrochimique dans des électrodes à base de nanofils de silicium
    Lé Tao, Gentile Pascal, Aradilla David, Bidan Gérard, Perrot Hubert, and Sel Ozlem
  • Présentation de orale
    13-15 Novembre 2017
    Journées Nationales des Nanofils Semiconducteurs (J2N) 2017 à Grenoble
    Electrogravimetric study of silicon nanowire based electrodes for energy storage devices using the EQCM technique
    Lé Tao, Gentile Pascal, Aradilla David, Bidan Gérard, Perrot Hubert, and Sel Ozlem
  • Mai 2018
    ElecNano à Nancy
    Unveiling the ionic exchange mechanisms in vertical graphene nanosheet supercapacitor electrodes by using ac-electrogravimetry
    T. Lé, D. Aradilla, G. Bidan, F. Billon, M. Delaunay, J.M. Gérard, H. Perrot, and O. Sel
  • 23-26 Juillet 2018
    IEEE Nano à Cork (Ireland)
    Unveiling the ionic exchange mechanisms in vertical graphene nanosheet supercapacitor electrodes with ac-electrogravimetry
    T. Lé, D. Aradilla, G. Bidan, F. Billon, M. Delaunay, J.M. Gérard, H. Perrot, and O. Sel

09/11/18

Traductions :

    MATISSE en chiffres

    • 4 disciplines : Chimie, Physique, Sciences de la Terre, Patrimoine
    • 400 permanents

    Contact

    Direction

    Florence Babonneau

     

    Administration

    matisse @ upmc.fr

     

    Communication

    Emmanuel Sautjeau

    emmanuel.sautjeau @ sorbonne-universite.fr