Séminaire - Frédéric Kanoufi : Voir pour prévoir : microscopie optique pour la conversion d'énergie électrochimique

Collège de France

Jean-Marie Tarascon

Chimie du solide et de l'énergie

Année 2023-2024

Séminaire - Frédéric Kanoufi : Voir pour prévoir : microscopie optique pour la conversion d'énergie électrochimique

Frédéric Kanoufi

directeur de recherche CNRS, Université Paris Cité, ITODYS

Résumé

L'électrochimie joue un rôle central dans le stockage ou la conversion des énergies renouvelables. Elle est à ainsi l'œuvre dans une variété de technologies et dispositifs durables émergents impactant significativement la société. L'optimisation des performances de ces dispositifs requiert une compréhension approfondie des mécanismes de réactions électrochimiques aux échelles ultimes, car étroitement liés à la microstructure des matériaux. Il est ainsi primordial d'apporter des caractérisations structurales multiples et complémentaires, à haute résolution spatio-temporelle, de ces matériaux électroactifs, et idéalement en fonctionnement (operando).

Le développement récent de techniques d'imagerie operando témoigne de cet intérêt accru. Ces techniques novatrices d'observation des matériaux, in situ et pendant leur fonctionnement électrochimique, permettent d'améliorer notre capacité à comprendre leurs modifications structurelles dynamiques, et à établir des corrélations entre performance et structure microscopique. Parmi elles, la microscopie optique operando se distingue par plusieurs atouts majeurs : une sensibilité extrême, une haute résolution spatiale et temporelle, un haut débit d'analyse, une faible invasivité et une mise en œuvre aisée.

Cette conférence vise à présenter les avancées majeures dans l'utilisation des techniques d'imagerie operando optique, afin de développer une compréhension avancée des réactions électrochimiques microscopiques liées au stockage et à la conversion de l'énergie. Elle mettra en lumière les dernières innovations, tant au niveau des instruments que des approches analytiques, englobant les études expérimentales, théoriques et l'analyse de données.

Ces avancées transforment la microscopie optique en un outil essentiel pour la découverte et le développement de nouveaux matériaux et dispositifs performants.