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courbe en fond

Non permanents



Descriptif des activités de recherche

Les Batteries Li-ion actuelles reposent sur la diffusion des ions lithium dans une seule dimension entre les électrodes. Afin d’obtenir de meilleures performances en ce qui concerne la capacité spécifique et de la puissance, de nouvelles architectures 3D permettant la diffusion des ion lithium dans deux ou trois dimensions ont été proposées par le passé. En vue de construire ces complexes architectures 3D de batterie Li-ion et afin d’éviter les problèmes d’interpénétration des électrodes, je concentre actuellement mes recherches sur le procédé de fabrication additive (AM) par dépôt de fil (Fused Deposition Modeling, FDM) également appelé Impression 3D.

Mon projet de Thèse consiste donc à l’élaboration d’une Batterie Li-ion par impression 3D. Pour se faire, il sera préalablement nécessaire de synthétiser et caractériser des filaments thermoplastiques composites chargés en matière active utilisée dans les batteries Li-ion. Une optimisation des filaments devra être effectuée en vue d’obtenir les meilleures performances électrochimiques et mécaniques. En parallèle, le développement d’une imprimante 3D adaptée aux filaments composites sera indispensable.

Parcours

- Thèse soutenue en 2020 : De l’Optimisation des composites thermoplastiques à la réalisation d’une Batterie Li-ion par imprEssion 3D (OBI-ONE) – Projet encadré par Loïc Dupont (Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides, Amiens), Stéphane Panier (Laboratoire des Technologies Innovantes, Amiens), Région/FEDER
- Master Erasmus Mundus – Matériaux pour le Stockage et la Conversion de l’Energie (2015-2017) : En partenariat avec 7 universités à travers le monde dans 5 pays différents Université Paul Sabatier (Toulouse, France), Université de Picardie Jules Verne (Amiens, France), Université d’Aix-Marseille (Marseille, France), École Polytechnique de Varsovie (Varsovie, Pologne), Université de Córdoba (Cordoue, Espagne), Université de Xiamen (Xiamen, Chine) et Université de Drexel (Philadelphie, États-Unis).

S1 : Université Paul Sabatier (Toulouse, France)

S2 : École Polytechnique de Varsovie (Varsovie, Pologne)

S3 : Université de Córdoba (Cordoue, Espagne)

S4 : Master Thesis au Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides (Amiens, France) –Formulation et caractérisation physique et électrochimique de filaments pour impression 3D chargés en matière active utilisée dans les batteries Li-ion – Projet encadré par Loïc Dupont (LRCS), Sylvie Grugeon (LRCS), Stéphane Panier (LTI)


Compétences

Impression 3D (FDM, SLA, SLS), Synthèse des matériaux, Caractérisation Électrochimique, Caractérisation Thermique, Caractérisation Mécanique, Microscopie électronique, Extrusion, Dessin assisté par ordinateur (DAO).

Ag-Coated Cu/Polylactic Acid Composite Filament for Lithium and Sodium-Ion Battery Current Collector Three-Dimensional Printing via Thermoplastic Material Extrusion

Alexis Maurel, Hyeonseok Kim, Roberto Russo, Sylvie Grugeon, Michel Armand, Stephane Panier, Loic Dupont

Frontiers in Energy Research, 2021

Environmentally Friendly Lithium-Terephthalate/Polylactic Acid Composite Filament Formulation for Lithium-Ion Battery 3D-Printing via Fused Deposition Modeling

Alexis Maurel, Roberto Russo, Sylvie Grugeon, Stéphane Panier, Loic Dupont

ECS Journal of Solid State Science and Technology, 2021

Considering lithium-ion battery 3D-printing via thermoplastic material extrusion and polymer powder bed fusion

Alexis Maurel, Matti Haukka, Eric MacDonald, Lauri Kivijärvi, Elmeri Lahtinen, Hyeonseok Kim, Michel Armand, Aurélie Cayla, Arash Jamali, Sylvie Grugeon, Loic Dupont, Stéphane Panier

Additive Manufacturing, 2020

Overview on Lithium-Ion Battery 3D-Printing By Means of Material Extrusion

Alexis Maurel, Sylvie Grugeon, Michel Armand, Benoit Fleutot, Matthieu Courty, Kalappa Prashantha, Carine Davoisne, Hugues Tortajada, Stéphane Panier and Loic Dupont

ECS Transactions, 2020

Poly(Ethylene Oxide)-LiTFSI Solid Polymer Electrolyte Filaments for Fused Deposition Modeling Three-Dimensional Printing

Maurel, Alexis; Armand, Michel; Grugeon, Sylvie; Fleutot, Benoit; Davoisne, Carine; Tortajada, Hugues; Courty, Matthieu ; Panier, Stephane ; Dupont, Loic

Journal of The Electrochemical Society, 2020

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