Novembre, 2020

02nov13 h 30 min16 h 00 minSoutenance de thèse Ranine El Hage

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Détails

Thèse intitulée « Study and optimization of an all-vanadium redox flow battery ».

La soutenance aura lieu à l’amphithéâtre AMPÈRE sur le campus de l’UPS le lundi 2 novembre 2020 à 13 h 30. 

Du fait des restrictions sanitaires, le nombre de personnes pouvant assister à la présentation/discussions ne pourrait dépasser 50 (capacité amphithéâtre : ~ 250 pers.) Il sera possible de suivre la présentation devant son écran via le lien Zoom ci-dessous en vous connectant entre 13h et 13h20. Merci de couper vos micros et caméras.

Participer à la réunion Zoom :
https://zoom.us/j/97497517674?pwd=djVtckI2Yk5CT2V2VmxieXVaSlVIUT09
ID de réunion : 974 9751 7674
Code secret : fQC1ki

Les membres du jury sont :

  • M. Carlos PONCE DE LEON ALBARRAN, Université de New Southampton, Royaume-Uni Rapporteur
  • M. Vincent VIVIER, LISE, Sorbonne Université, Paris Rapporteur
  • Mme. Béatrice BISCANS, LGC, INP, Toulouse  Examinatrice
  • M. Mathieu ETIENNE, LCPME, Université de Lorraine, Nancy  Examinateur
  • M. Fabien CHAUVET, LGC, UT-III-PS, Toulouse Co-directeur de thèse
  • M. Theo TZEDAKIS, LGC, UT-III-PS, Toulouse Directeur de thèse

 

Résumé des travaux de thèse :

Le présent projet concerne la conception et l’optimisation des batteries à circulation (RFB). Ces dernières sont des dispositifs permettant i) la conversion, par voie électrochimique, de l’énergie électrique en énergie chimique, ii) le stockage de cette énergie chimique et iii) le processus inverse visant à restituer l’énergie stockée sous forme d’électricité, selon la demande. Les RFB sont bien adaptées pour répondre au caractère intermittent des sources d’énergies renouvelables.

La batterie « tout vanadium » (VRFB), est étudiée dans cette thèse. Développée dans les années 80, la VRFB présente un avantage important par rapport aux autres batteries à circulation (le Fe-Cr par exemple) :  l’absence de contamination irréversible des électrolytes, ceci du fait que le même élément vanadium est utilisé dans les deux compartiments. Cependant, la densité énergétique de ce système ne dépasse pas 40 Wh.kg-1 (contre ~ 150 Wh.kg-1 dans le cas des batteries ‘stationnaires’ Li-ion) du fait de la faible solubilité des sels de vanadium (< 2 M) dans les conditions opératoires.

Un premier objectif de la thèse est d’élaborer deux formulations optimisées, chargées en électrolytes afin d’augmenter la densité énergétique de la batterie. Ceci a consisté d’une part à réaliser diverses mesures (conductivité, masse volumique, viscosité), mettre en place des techniques de caractérisation de poudres (MEB, diffraction laser), et élaborer des procédures d’analyse quantitative des divers éléments de la batterie. De plus, le comportement des électrolytes (posolyte V(IV)/V(V) et négolyte V(II)/V(III)) dans les conditions de fonctionnement de la batterie a été caractérisé par diverses méthodes électrochimiques. L’idée là étant de comprendre les phénomènes physico-chimiques ayant lieu durant les cycles de charge-décharge de la batterie et déterminer les lois régissant ces processus et essayer de surmonter les limitations éventuelles.

Un second objectif de la thèse est la conception et l’élaboration d’une VRFB, à l’échelle laboratoire, ayant une densité énergétique supérieure à 100 Wh.kg-1, ainsi que l’optimisation tant que possible de la puissance du réacteur. Des bilans massique et énergétique sont réalisés pour les opérations de charge-décharge sous différentes conditions, afin d’établir les corrélations entre la ‘réponse du système (courant, tension et réversibilité) et les divers paramètres opératoires’. Les conversions ainsi que les rendements faradiques et énergétiques sont évalués et optimisés. 

Date et heure

(Monday) 13 h 30 min - 16 h 00 min

Location

Amphi AMPERE (UPS)

UPS

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