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Descriptif des activités de recherche

- Développement du TEM in situ électrochimique en milieu liquide (porte-objet Protochips 510).
   Systèmes étudiés en in situ : LiFePO4, Na-ion, LiS, silicium, graphène.
- Expériences en TEM in situ gaz/chauffant (LFP, pérovskite)
- Études structurales locales : haute résolution par TEM corrigé de l’aberration sphérique et simulation d’images HR (MactempasX, Dr. Probe, QSTEM).
- Mesures tomographiques par TXM (transmission X-ray microscopy) en rayonnement synchrotron en mode µCT et nanoCT. Traitement d’image associé à la Computed Tomography (CT) : reconstruction, segmentation et analyses 3D.
- Développement d’une cellule in situ électrochimique pour la tomographie TXM. - Élaboration de nanomatériaux complexes pour l’énergie par voie colloïdale.

Parcours

  • Assistant Researcher (IIT/Argonne National Lab, Chicago, USA, Sept. 2013 - Sept. 2014)
  • Postdoctorat DoE (Argonne National Lab, Chicago, USA, Janv. 2010 - Aout. 2013)
  • Postdoctorat CNRS (Laboratoire CNRS IPCMS, Strasbourg, Sept. 2007 - Sept. 2009)
  • Thèse (Laboratoire CNRS LM2N, Pierre&Marie Curie Université, Paris,  Oct. 2003 - Avr. 2007)
  • Master Matière Condensée (Université de Lyon, Sept. 2001 – Sept. 2003)

Compétences

TEM in situ liquide/électrique et gaz/chauffant
HR-(S)TEM avancé et simulation d’images HRTEM
(S)TEM conventionnel (SAED, EDX, EELS, HAADF/ABF)
Tomographie TXM µCT et nanoCT (en rayonnement synchrotron), Reconstruction/segmentation/analyse 3D
Synthèses de Nanomatériaux complexes pour l’énergie (voie colloïdale en solvant organique)

Projets en cours

(1) Participant au projet européen Horizon 2020 NAIADES (Na-Ion bAttery Demonstration for Electric Storage). (Caractérisations TEM avancé).

(2) Participant au projet européen Horizon 2020 HELIS (High energy lithium sulphur cells and batteries). (Caractérisations TEM avancé et TXM nano-CT).

(3) Participant au projet ANR Deli Redox (Development of High Capacity Li-Rich Layered Oxide Electrodes) porté par Jean-Marie Tarascon. (Caractérisations TEM/SEM).

(4) Participant au projet région picardie WONDERFUL (projet de recherche thématiques et structurants) porté par Alejandro Franco : Wise OptimizatioN and Deep Enhancement of Redox Flow batteries through ULtimate modeling. (micro-fluidique en TEM liquide in situ).

(5) GDR-CNRS NANOPERANDO (bureau de direction)


Lithium ion battery electrode manufacturing model accounting for 3D realistic shapes of active material particles

Jiahui Xu, Alain C. Ngandjong, Chaoyue Liu, Franco M. Zanotto, Oier Arcelus, Arnaud Demortière, Alejandro A. Franco

Journal of Power Sources, 2022

Self-supervised image quality assessment for X-ray tomographic images of Li-ion battery

Kai Zhang, Tuan-Tu Nguyen, Zeliang Su, Arnaud Demortière

npj computational materials, 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

Mathematical Modeling of Energy-Dense NMC Electrodes: I. Determination of Input Parameters

Tuan-Tu Nguyen, Bruno Delobel, Maxime Berthe, Benoît Fleutot, Arnaud Demortière, Charles Delacourt

Journal of The Electrochemical Society, 2022

In Situ Liquid Electrochemical TEM Investigation of LiMn1.5Ni0.5O4 Thin Film Cathode for Micro-Battery Applications

Ankush Bhatia, Sorina Cretu, Maxime Hallot, Nicolas Folastre, Maxime Berthe, David Troadec, Pascal Roussel, Jean-Pierre Pereira-Ramos, Rita Baddour-Hadjean, Christophe Lethien, Arnaud Demortière

Small Methods, 2022

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