Modification de surface des matériaux d'électrode positive pour batteries potassium-ion par dépôt de couches atomiques (ALD)

Aujourd’hui, l’électronique portable et les véhicules électriques sont alimentés par des batteries Li-ion (LIBs), qui combinent, autant que possible, énergie, puissance, légèreté et rapidité de recharge. La croissance exponentielle du marché des LIBs entraîne un déséquilibre entre la chaîne d’approvisionnement et la demande pour ses ressources. Au-delà de l’inquiétude géopolitique liée aux ressources en Li, se pose en effet la question de la criticité des métaux des matériaux d’électrode positive utilisés dans les LIBs. Ceci explique l’urgence de développer des chimies alternatives aux LIBs au niveau européen, et français notamment. Les batteries K-ion (KIBs) pourront combiner à terme : i) densité d'énergie (E°(K+/K) = -2.95V vs. SHE), ii) densité de puissance (conductivité ionique élevée dans les électrolytes et dans les matériaux d’électrode de type analogues des Bleus de Prusse, PBA), iii) abondance des éléments constitutifs des matériaux d'électrode (sans Co, Ni et Li), iv) moindre coût (utilisation de précurseurs disponibles et de collecteurs de courant Al aux deux électrodes), v) sécurité lors du stockage et transport (à 0 V) et vi) développement industriel possible rapidement.
L'objectif de cette thèse est de développer des couches d'interfaces conformes à haute conductivité électronique et stables dans le temps directement sur les matériaux d'électrodes positives dans le but d'améliorer la stabilité (durée de vie) et d'optimiser la faible conductivité électronique de ces matériaux.