Modélisation mécanique et caractérisation de µbatteries tout-solide sans anode pour des solutions de back-end améliorées

Le CEA-Leti fournit des solutions intégrées de microstockage, notamment des µbatteries dites « tout-solide » (ou à électrolyte solide). Les µbatteries « tout-solide » comptent parmi les technologies de microstockage les plus prometteuses pour des applications dans plusieurs domaines tels que l'Internet des objets et les dispositifs implantables à usage médical. L'objectif de cette thèse est d'étudier l'impact des contraintes mécaniques sur les µbatteries, et plus particulièrement pendant les cycles de charge/décharge des µbatteries. Pour cela, deux approches seront envisagées : l'étude expérimentale avec le développement de bancs d'essais mécaniques et la simulation numérique. Le travail du doctorant commencera par le développement des bancs d'essais, le premier permettant d'appliquer une pression variable à la surface d'une µbatterie pendant les cycles de charge/décharge. Il devra développer l'équipement de mesure de la pression. Une fois le banc d'essai mécanique fonctionnel, le doctorant sera amené à suivre les déformations de l'anode lors des cycles de charge décharge. Parallèlement à ce travail expérimental, un modèle mécanique par la méthode des éléments finis pourra être développé. Ce modèle sera affiné progressivement à l'aide des résultats expérimentaux obtenus avec le banc de test mécanique et de nouvelles caractérisations pourront être mises en place afin d'obtenir les propriétés mécaniques des différents matériaux utilisés et de simuler les champs de contraintes pouvant générer un endommagement au cyclage. In fine, l'objectif sera de proposer l'intégration de nouvelles couches relaxantes/stressantes pour améliorer la tenue mécanique des µbatteries lors du cyclage. École doctorale : Sciences Chimiques : Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes Direction : Michel ANDRIEUX Financement : Financement du CEA - CTBU (Contrat de thèse sur budget unité)