01. Quels sont les enjeux autour de la caractérisation dans le domaine de l’énergie ?
Il y a plusieurs enjeux propres à la caractérisation des matériaux dans le domaine de l’énergie. Il est primordial notamment de collecter des informations sur des zones représentatives des matériaux et des systèmes, par exemple en réalisant des acquisitions à différentes échelles, ou encore en travaillant en 3 dimensions. Un autre point très important, c’est d’être le plus représentatif possible des mécanismes en jeu en fonctionnement, via notamment le développement d’analyses in situ.
La caractérisation est un outil essentiel pour relier les caractéristiques des matériaux aux performances des dispositifs, et in fine proposer des solutions d’amélioration.
Enfin, combiner approche expérimentale et simulation permet de pousser l’interprétation de nos jeux de données et donc d’aller plus loin dans la compréhension des mécanismes en jeu. Dans tous les cas, la maitrise d’outils et méthodes numériques est indispensable, pour améliorer l’acquisition des données, les méthodes d’interprétation, l’analyse des données.
02. De quels moyens dispose le CEA-Liten ?
Notre équipe Liten compte une vingtaine de personnes. Nous avons de la chance de travailler avec le CEA-LETI et le CEA-IRIG sur la PlateForme NanoCaractérisation, en mutualisant l’utilisation d’une cinquantaine d'équipements de caractérisation avancée.
Un effort particulier est porté par la plateforme pour intégrer des équipements à l’état de l’art et clefs pour nos enjeux. Je citerai par exemple l’installation récente d’un laser sur un FIB pour accéder aux zones enterrées des batteries.
03. Sur quels sujets avez-vous travaillé en 2023 ?
Nous avons par exemple mis en place des méthodes à différentes échelles pour caractériser finement des aimants NdFeB et quantifier les phases, taille de grains et joints de grains, avec notamment des éléments légers comme le bore qui nécessitent l’utilisation de détecteurs spécifiques. Ce travail a d’ailleurs pu se faire grâce à la collaboration avec le CEA-IRIG sur la PFNC.
Compréhension du vieillissement des cellules EHT en stack, matériaux de batteries recyclés, couches perovskites pour les cellules tandems ou encore caractérisation des PEMFCs : notre plateforme nous permet de travailler sur de nombreux sujets, tous aussi différents et importants les uns que les autres. ■