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Nanostructures Silicium 3D/ALD recouvertes de polymères conducteurs pour des micro-supercondensateurs tout solides et flexibles. // Hierarchically conducting polymer coated on 3D ALD/Silicon nanostructures for integrated solid and flexible micro-supercapa

ABG-120277 Thesis topic
2024-02-14 Public/private mixed funding
CEA Université Grenoble Alpes
Grenoble
Nanostructures Silicium 3D/ALD recouvertes de polymères conducteurs pour des micro-supercondensateurs tout solides et flexibles. // Hierarchically conducting polymer coated on 3D ALD/Silicon nanostructures for integrated solid and flexible micro-supercapa
  • Chemistry
Chimie physique et électrochimie / Physique de l’état condensé, chimie et nanosciences / Energie, thermique, combustion, écoulements / Sciences pour l’ingénieur

Topic description

L’objectif de ce travail de thèse concerne l’élaboration et l’étude de micro-supercondensateurs (micro-SC) tout solides, flexibles, ultra performants et durables. Ces micro-générateurs innovants tout solides fonctionneront sur une grande plage de température (-50°C à +120°C) et présenteront une durée de vie et des performances exceptionnelles. Les micro-SC tout solides proposés dans ce projet s’appuient sur
i)la réalisation par croissance CVD d’électrodes composées de nanofils et nanoarbres de silicium suivi d’un dépôt nanométrique d’un diélectrique et de nouveaux polymère conducteur électronique,
ii) Elaboration et caractérisations de nouveaux copolymères à base d’EDOT de type n
iii) la synthèse d’électrolytes solides polymères (ESPs) à base de poly(siloxane)s,
iv) les tests de performances des différentes électrodes et électrolytes en configuration de type systèmes à trois électrodes,
v) élaboration de nanocomposites à base des polymères conducteurs électroniques à base d’EDOT et de nanofils de silicium recouvert de couches nanométriques d’alumine et de HfO2 de et
vi) l’assemblage et tests de dispositifs en configuration de type sandwich rigide puis flexible.

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The objective of this thesis is to develop and high performance and durable all-solid state flexible micro-supercapacitors (micro-SC). These new solid-state micro-generators will operate over a wide temperature range (-50°C to +120°C) and exhibit exceptional lifetime and performance. The ?-SCs proposed in this thesis project are based on i) the elaboration by CVD growth of electrodes composed of silicon nanowires and nanotrees followed by a nanometric deposition of a dielectric and new electronically conductive polymer, ii) the elaboration and characterization of new copolymers based on n-type EDOTs derivativesiii) the synthesis of polymeric solid electrolytes (ESPs) based on poly(siloxane)s and ionogels iv) performance tests of different electrodes and electrolytes in three-electrode system configuration, v) elaboration of nanocomposites based on EDOT-based electronically conductive polymers and silicon nanowires covered with nanometric layers of alumina and HfO2, and v) assembly and tests of devices in rigid and flexible sandwich type configuration
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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DIESE
Date de début souhaitée : 01-10-2023
Ecole doctorale : Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Directeur de thèse : SADKI Saïd
Organisme : Université Grenoble Alpes
Laboratoire : UMR SyMMES 5819 (CEA-CNRS-UGA) CEA de Grenoble

Funding category

Public/private mixed funding

Funding further details

Presentation of host institution and host laboratory

CEA Université Grenoble Alpes

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DIESE

Candidate's profile

Ingénieur/master II matériaux ou chimie organique
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