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Matthieu Becuwe

Matthieu
Becuwe

  • Professeur
  • Membre du comité de direction du LRCS
  • Directeur 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)»


N-substituted carbazole derivates salts as stable organic electrodes for anion insertion

R. Russo, M. Rajesh, A. Jamali, J.N. Chotard, G. Toussaint, C. Frayret, P. Stevens, M. Bécuwe

Chemnanomat, 2022

Surface modification of LiFePO4 nanoparticles through an organic/inorganic hybrid approach and its impact on electrochemical properties

Ana Cristina Martinez, Walid Dachraoui, Rajesh Murugesan, Emmanuel Baudrin, Arnaud Demortière, Matthieu Becuwe

Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2022

Experimentally Validated Three-Dimensional Modeling of Organic-Based Sodium-Ion Battery Electrode Manufacturing

Teo Lombardo, Fanny Lambert, Roberto Russo, Franco M. Zanotto, Christine Frayret, Gwenaelle Toussaint, Philippe Stevens, Matthieu Becuwe, Alejandro A. Franco

Batteries & Supercaps, 2022

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

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