Topic description
Les micro-dispositifs tout solide représentent une avancée significative dans le domaine des dispositifs miniaturisés de stockage de l'énergie (micro-batteries Li-ion, micro-supercondensateurs ou micro-condensateurs). Contrairement aux dispositifs « traditionnels », ils éliminent les électrolytes liquides au profit de matériaux solides, limitant les fuites et améliorant ainsi la sécurité, la durabilité et les performances. Schématiquement, l'électrolyte solide assure la conduction d'ions entre deux électrodes d'un micro-dispositif. Par exemple, il peut être déposé sous forme de gel photostructurable dans lequel un liquide ionique serait emprisonné ou sous forme d'un film mince d'un matériau présentant une conductivité ionique suffisante, ce qui est le point limitant des solutions actuelles. Cette conception permet une augmentation de la densité énergétique, une meilleure stabilité chimique et une résistance thermique accrue et surtout permette d'avoir une encapsulation d'un micro-dispositif de stockage durable. En conséquence, les micro-dispositifs tout solides offrent des avantages prometteurs pour les applications d'électroniques miniaturisées, comme les dispositifs médicaux implantables ou les systèmes de stockage d'énergie flexibles, i.e. pour l'alimentation énergétique de l'Internet des Objets. Bien que des défis subsistent, tels que la réduction des coûts de production, ces avancées suscitent un intérêt croissant en raison de leur potentiel à répondre aux besoins croissants en stockage d'énergie efficace et compacte.
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All solid-state micro-devices represent a significant advance in the field of miniaturized energy storage devices (Li-ion micro-batteries, micro-supercapacitors or micro-capacitors). Unlike 'traditional' devices, they eliminate liquid electrolytes in favor of solid materials, limiting leakage and thus improving safety, durability and performance. Schematically, the solid-state electrolyte ensures the conduction of ions between two electrodes of a micro-device. For example, it can be deposited as a photostructurable gel in which an ionic liquid would be trapped or as a thin film of a material with sufficient ionic conductivity, which is the limiting point of current solutions. This design allows for an increase in energy density, better chemical stability and increased thermal resistance and, above all, allows for the encapsulation of a durable micro-storage device. As a result, all-solid micro-devices offer promising advantages for miniaturized electronics applications, such as implantable medical devices or flexible energy storage systems, i.e. for the power supply of the Internet of Things. While challenges remain, such as reducing production costs, there is growing interest in these advancements due to their potential to meet the growing needs for efficient and compact energy storage.
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Début de la thèse : 01/10/
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