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Descriptif des activités de recherche

Mes travaux en tant que CR s’inscrivent principalement dans deux thèmes, le premier consistant en des études expérimentales et de modélisation autour de cellules Li-ion commerciales/prototypes, et le deuxième consistant en la mise au point d’expériences “modèles” couplées à la modélisation mathématique. Une partie significative des projets s’inscrivant dans le premier thème porte sur l’étude du vieillissement des batteries Li-ion, leur durée de vie étant un paramètre critique pour le développement du véhicule électrique. Les projets du deuxième thème visent à affiner la description physico-chimique de phénomènes complexes pour lesquels l’étude directe de batteries commerciales n’est pas suffisante (par exemple, pour l’étude des propriétés de l’interphase solide électrolyte qui se forme à l’électrode négative). Ces expériences sont à mon sens essentielles pour la pérennisation de la modélisation physico-chimique des batteries, notamment au niveau industriel.

Parcours

2016 : Habilitation à diriger des recherches, Université de Picardie Jules Verne, Amiens, Laboratoire de Réactivité et de Chimie des Solides
Sujet : “Analyse des performances et du vieillissement des batteries à ions lithium par des méthodes de modélisation mathématique”


2012 : Chercheur affilié au Lawrence Berkeley National Laboratory dans le groupe du Dr. V. Srinivasan, Environmental Energy Technologies Division, Berkeley, CA, USA.
Sujet : Expériences modèles et simulation des phénomènes de dégradation dans les batteries Li-ion.


2006-2007 : Postdoc dans le groupe du Prof. J. S. Newman, Chemical Engineering Dept, University of California Berkeley, et Environmental Energy Technologies Division, Lawrence Berkeley National Lab., Berkeley, CA, USA
Sujet : Réduction électrochimique du dioxyde de carbone en composés d’intérêts : Mise au point d’une cellule électrochimique basée sur la technologie des piles à combustible à membrane polymère et modélisation mathématique de son fonctionnement.


2002-2005 : Doctorat en chimie des matériaux, Université de Picardie Jules Verne, Amiens Laboratoire de Réactivité et de Chimie des Solides
Dir. de thèse : Prof. C. Masquelier et Dr. Philippe Poizot
Sujet : “Apport de la chimie des solutions à la préparation de phosphates de métaux de transition : Influence de la structure et de la morphologie sur le comportement électrochimique dans les accumulateurs au lithium”


2001-2002 : DEA de Chimie Analytique, Université Pierre & Marie Curie (Paris VI)
Stage de 6 mois au Laboratoire d’Electrochimie et de Chimie Analytique (ENSCP, Paris)
Encadrant : Dr. D. Lincot
Sujet : “Synthèse par dépôt électrolytique et caractérisation de couches minces de ditellurure de cadmium”


Compétences

Modélisation mathématique de systèmes électrochimiques (méthodes numériques FDM, FVM, FEM, programmation en fortran, Comsol, Matlab, Maple...), phénomènes de transport dans les solutions diluées et concentrées, cinétiques chimiques et électrochimiques, phénomènes d’interface.

Techniques électrochimiques analytiques (voltamétrie, spectroscopie d’impédance, etc.), électrochimie des solides (cyclage, GITT, PITT, impédance, etc.) appliquée aux matériaux pour batteries Li-ion, tests électrochimiques sur cellules Li-ion commerciales (cycleurs fort courant).

Projets en cours

2017-2020 : Projet EP4B : Propriétés d’électrolyte pour batteries Li-ion
Projet régional associant le LRCS, le LAMFA, et le MECS (Université de Picardie)
Financement par la région Picardie

2016 – 2019 : Thèse CIFRE Renault/LRCS de T. T. Nguyen : Modélisation des propriétés de transport dans les électrodes positives pour batteries Li-ion à haute densité d’énergie
Financement du doctorant par Renault et l’ANRT (CIFRE)

2015 – 2018 : Modélisation des mécanismes régissant les performances de nouveaux oxydes lamellaires riches en Li
Thèse financée par le RS2E de G. Assat entre le LRCS et le Collège de France (groupe de J. M. Tarascon)

2015-2018 : Thèse LRCS/IFPEn de V. B. Nehru : Non-uniformité du vieillissement dans les cellules Li-ion commerciales
Financement du doctorant par l’IFPEn

2014-2017 : Thèse CIFRE Renault/LRCS de S. Malifarge : Modélisation d’électrodes négatives à haute densité d’énergie pour batterie à ions lithium
Financement du doctorant par Renault et l’ANRT (CIFRE)


Determination of Tortuosity Using Impedance Spectra Analysis of Symmetric Cell

Simon Malifarge, Bruno Delobel, Charles Delacourt

Journal of The Electrochemical Society, 2017

Method of the Four-Electrode Electrochemical Cell for the Characterization of Concentrated Binary Electrolytes: Theory and Application

Farkhondeh, M.; Pritzker, M.; Delacourt, C.; Liu, S. S.-W.; Fowler, M.

The Journal of Physical Chemistry C, 2017

Editors' Choice—Practical Assessment of Anionic Redox in Li-Rich Layered Oxide Cathodes: A Mixed Blessing for High Energy Li-Ion Batteries

Assat, Gaurav; Delacourt, Charles; Corte, Daniel Alves Dalla; Tarascon, Jean-Marie

Journal of The Electrochemical Society, 2016

Investigation of the Passivation Properties of the Solid Electrolyte Interphase Using a Soluble Redox Couple

M. T. Dinh-Nguyen, C. Delacourt

Journal of The Electrochemical Society, 2016

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