Descriptif des activités de recherche


Je cherche à développer au LRCS l’utilisation de la spectroscopie de perte d’énergie (EELS) et de la tomographie en microscopie électronique en transmission afin de comprendre les évolutions des matériaux utilisés dans le domaine de l’énergie. Le EELS est une technique particulièrement adaptée pour l’étude des matériaux d’électrode et pour aider à la compréhension des mécanismes réactionnels mis en jeu lors du cyclage des batteries ou dans les matériaux pour le stockage de l’hydrogène (étude des états d’oxydation, de l’environnement chimique…). La tomographie est une technique récente et prometteuse qui permet d’obtenir une reconstruction en 3D d’une zone observée et ainsi d’avoir des informations microstructurales (répartition de nanoparticules dans une architecture poreuse…) impossible à obtenir en microscopie électronique en transmission classique. Son couplage avec l’EELS pour obtenir des images 3D en énergie filtrée permettrait d’ajouter une information chimique à l’image en 3D et ainsi obtenir des informations sur la localisation d’un élément dans une microstructure par exemple. Je participe également au développement de caractérisations in-situ en microscopie électronique (MEB, MET) permettant d’observer en direct les évolutions des matériaux (électrodes, électrolyte, matériaux pour le stockage de l’hydrogène…) soumis à certaines sollicitations et ainsi de comprendre les mécanismes mis en jeu.

Parcours


Expertise


  • Microscopie électronique à balayage et en transmission (MEB et MET)
  • Spectroscopie de perte d’énergie des électrons (EELS)
  • Spectroscopie à dispersion d’énergie des rayons X (EDX)
  • Tomographie électronique

Technologies


Implication dans des projets


  • 2015-2019 : High energy lithium sulfur cells and batteries (HELIS) // H2020

Dernières publications


Publications

Investigation of 2,6-Sodium Naphthalene Dicarboxylate Structure–Reactivity Relationship by Operando X-ray Diffraction and Post-Mortem Transmission Electron microscopy

Maxandre Caroff, Nikhil Subash, Matthieu Becuwe, Carine Davoisne
Chemistry of Materials, 2025

Post-treatments on carbon xerogels to improve their performance as negative electrodes of Na-ion batteries

Berke Karaman, Hélène Tonnoir, Da Huo, Jimena Castro Gutiérrez, Bryan Carré, Alexandre F. Léonard, Marion Bermont, Zoé Deckers, Alain Celzard, Vanessa Fierro, Carine Davoisne, Raphaël Janot, Nathalie Job
Carbon, 2025

CVD-coated carbon xerogels for negative electrodes of Na-ion batteries

Berke Karaman, Hélène Tonnoir, Da Huo, Bryan Carré, Alexandre F. Léonard, Jimena Castro Gutiérrez, Marie-Laure Piedboeuf, Alain Celzard, Vanessa Fierro, Carine Davoisne, Raphaël Janot and Nathalie Job
Carbon, 2024

Toward Conductive Additive Free Organic Electrode for Lithium-Ion Battery Using Supramolecular Columnar Organization

Vincent Pignier, Sylvestre Toumieux, Carine Davoisne, Maxandre Caroff, Arash Jamali, Serge Pilard, David Mathiron, Dominique Cailleu, François Delattre, Dharmendra Pratap Singh, Redouane Douali, Matthieu Becuwe
Small, 2023

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