| Autor: |
Nasreldin, Mohamed Aboulfotouh Sayed |
| Přispěvatelé: |
Département d’Électronique Flexible (FEL-ENSMSE), CMP-GC-Ecole des Mines de Saint-Etienne (Institut Mines-Télécom (IMT)) (Mines Saint-Etienne ), Université de Lyon, Thierry Djenizian |
| Jazyk: |
angličtina |
| Rok vydání: |
2020 |
| Předmět: |
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| Zdroj: |
Other. Université de Lyon, 2020. English. ⟨NNT : 2020LYSEM019⟩ |
| Popis: |
Nowadays, energy storage microsystems composed of thin films are attracting attention to ensurethe autonomy of portable microelectronic devices. Recently, significant progress has been made inthe development of flexible and expandable microbatteries. However, the technological challengeremains to design microbatteries with high electrochemical and mechanical performance to avoidfracture problems during use. It is therefore important to study and develop new strategies for themanufacture of expandable microbatteries with higher energy and power densities.The innovative approach of this thesis is based on the fabrication of high performance Li-ionmicrobatteries expandable by using expandable substrates. These substrates supportmicrostructured electrode arrays and are separated by a polymer electrolyte. This technologicalapproach has several advantages over those in the literature:- It allows greater surface coverage by the active materials,- Three-dimensional microstructured electrodes also increase the energy and power densities ofthe microbattery.- The structuring of the electrodes also prevents fracture and delamination of the active materialsof the electrodes during mechanical stress.The significant progress of this work in the field of flexible and expandable Li-ion microbatteriesis detailed in this study.; Les microsystèmes de stockage d'énergie composés de dispositifs à couches minces ont attirél'attention pour assurer l'autonomie des dispositifs complexes pour la microélectronique portable.Récemment, des progrès très impressionnants ont été réalisés dans le développement de plusieursapproches de microbatteries flexibles et extensibles, mais le défi technologique est de concevoirdes microbatteries présentant des performances électrochimiques élevées avec des propriétésmécaniques avancées pour éviter les problèmes de fissures lors des tests électrochimiques etmécaniques. Il est important d'étudier et de combiner différentes stratégies innovantes pour réaliserla fabrication de microbatteries extensibles offrant des densités d'énergie et de puissance plusélevées.L'approche innovante de cette thèse repose sur la fabrication de microbatteries Li-ion extensiblesde haute performance par l'assemblage de deux substrats extensibles portant des réseauxd'électrodes en micropiliers serpentins et étant séparés par un électrolyte polymère. Cette approchetechnologique présente plusieurs avantages par rapport aux autres approches de la littérature. Il aune plus grande couverture de la surface extensible par les matériaux actifs, les électrodesmicrostructurées 3D augmentent également les densités d'énergie et de puissance de lamicrobatterie en raison de la plus grande surface et présentent des espaces vides qui empêchent lafracture des matériaux. Les réalisations décrites dans ce travail présentent des progrès significatifsdans le domaine des microbatteries Li-ion flexibles et extensibles. |
| Databáze: |
OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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