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Matthieu Becuwe

Matthieu
Becuwe

  • Maître de Conférences-HDR
  • Membre du comité de direction du LRCS
  • Directeur adjoint de l’Institut de Chimie de Picardie (FR 3085)
  • Coordinateur de la thématique "Matériaux organiques, hybrides et polymères pour l’énergie"

Tél. : 03 22 82 57 71


Descriptif des activités de recherche

Mon travail porte principalement sur la conception de nouveaux matériaux moléculaires et hybrides fonctionnels pour le stockage de l’énergie (matériaux d’électrodes, électrolytes,…). Mes recherches les plus récentes visent à mettre en place une ingénierie moléculaire afin d’améliorer et de comprendre les performances électrochimiques de matériaux organiques d’électrodes pour les batteries Li-ion. Notre résultat le plus marquant a été l’amélioration des cinétiques de charge et de décharge des carboxylates de lithium conjugués grâce à l’emploi de noyau aromatique ayant une conjugaison électronique plus importante tels que le Naphtalène et le Pérylène. L’exploration et la résolution des mécanismes impliqués au cours des cycles de charge/décharge de ces composés fait également partie intégrante de notre travail et est étudié par le biais d’outils de hautes performances comme la RMN du solide, la diffraction de RX et la microscopie électronique. A plus long terme, notre objectif est de développer de nouvelles générations de batteries ioniques « tout organique » pour réduire l’impact environnemental des accumulateurs à ion-lithium actuels.
Ma curiosité s’oriente également sur le développement de matériaux hybrides fonctionnels (obtenu par chimie de greffage) pour des applications en stockage de l’énergie et la catalyse.  

Parcours

• Stage postdoctoral 2 au Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris, UMR 7574, Collège de France, Université Pierre et Marie Curie, Paris 6. Responsables : Dr. François Ribot, Dr. Sophie Cassaignon et Pr. Clément Sanchez. « Développement de nanomatériaux inorganiques et hybrides pour l’industrie cimentaire »
• Stage postdoctoral 1 au Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides (LRCS), UMR CNRS
7314, Université de Picardie Jules Verne, Amiens. Responsable : Dr. Emmanuel Baudrin. « Conception de matériaux hybrides sur mesure pour la détection potentiométrique d’ions »
• Doctorat de Chimie soutenue le 03 décembre 2009 au Laboratoire de Synthèse Organique et Environnement (LSOE), EA 2599. Sous la direction du Dr. François Delattre et du Pr. David Landy. « Elaboration de matériaux hybrides siliciques fluorescents »
• Master de Chimie Organique et Macromoléculaire, Université des Sciences et Technologies de Lille 1 (USTL), 2006. « Impact de la quaternisation sur les propriétés optiques de cyclodextrines fluorescentes »


Compétences

-Chimie des matériaux : Synthèse de matrices siliciques, hybrides méso-structurées et d’oxydes inorganiques nanométriques par chimie douce. Ingénierie et fonctionnalisation de surface. Modification d’espaceur hybride. Ligation chimique sur support solide.

-
Caractérisation de matériaux : RMN solide (29Si, 13C, 31P), IRTF en réflexion diffuse, ATG-ATD, Adsorption d’azote (BET et BJH), Diffraction de rayons X sur poudre (DRX), Microscopie électronique à balayage (MEB-EDX) et à transmission (TEM).

-Chimie organique:
Synthèse multi-étape et convergente de moléculess redox-actives et de fluorophores, fonctionnalisation sélective d’oligosaccharides cycliques (cyclodextrines), couplage peptidique, synthèse sous micro-ondes et ultrasons.

-Caractérisation de molécules organiques
: RMN liquide multidimensionnelle (1H et 13C), spectrométrie de masse électrospray (MS), spectroscopie Infra-Rouge à Transformée de Fourier en transmission (IRTF), spectroscopie UV-visible et de fluorescence en solution.

-
Electrochimie appliquée au stockage de l’énergie : GCPL, CV, GITT,…

Projets en cours

ANR PRC DEOSS : «DEvelopment of Organic batteries with Solid-State electrolytes  »

Projet Région Hauts-de-France (dispositif STIMULE) APOTEOSE : « Amélioration des Performances et Optimisation du Transfert Electronique des Electrodes Organisées pour le Stockage de l’Energie (APOTEOSE)»


Organic Negative Electrode Materials for Metal-Ion and Molecular-Ion Batteries: Progress and Challenges from a Molecular Engineering Perspective

Alae Eddine Lakraychi, Franck Dolhem, Alexandru Vlad, Matthieu Becuwe

Advanced Energy Materials, 2021

Hybrid Electrolytes Based on Optimized Ionic Liquid Quantity Tethered on ZrO2 Nanoparticles for Solid-State Lithium-Ion Conduction

Jennifer Bidal, Matthieu Becuwe, Caroline Hadad, Benoît Fleutot, Carine Davoisne, Michaël Deschamps, Benjamin Porcheron, and Albert Nguyen Van Nhien

ACS Applied Materials & Interfaces, 2021

Mechanistic Understanding of the Interactions and Pseudocapacitance of Multi‐Electron Redox Organic Molecules Sandwiched between MXene Layers

Muhammad Boota, Tanveer Hussain, Long Yang, Matthieu Bécuwe, William Porzio, Luisa Barba, Rajeev Ahuja

Advanced Electronic Materials, 2021

A perspective on organic electrode materials and technologies for next generation batteries

Birgit Esser; Franck Dolhem; Matthieu Becuwe; Philippe Poizot; Alexandru Vlad; Daniel Brandell

Journal of Power Sources, 2020

Multi-electron redox asymmetric supercapacitors based on quinone coupled viologen derivatives and Ti3C2Tx MXene

Muhammad Boota; Murugesan Rajesh; Matthieu Bécuwe

Materials Today Energy, 2020

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