Low cost aqueous batteries with organic electrode materials for renewable energy storage

La gestion des sources renouvelables est probablement l'un des enjeux majeurs du 21eme siecle. La part croissante de ces ressources intermittentes et fluctuantes telles que les energies solaires, eoliennes et marines connectees au reseau electrique requiert des systemes de stockage efficaces pour securiser et reguler l'approvisionnement electrique. L'objectif principal de cette these est donc la creation de batteries aqueuses ecologiques et durables a base de materiaux organiques a faible cout. En particulier, ce projet avait pour but d’identifier des strategies pour synthetiser, comprendre et modifier des materiaux redox idoines pour en optimiser les reactions electrochimiques et chimiques. De plus, cette technologie a necessite une mise en oeuvre particuliere de ces materiaux mettant en jeu des electrodes millimetriques jamais realisees a ce jour. Une nouvelle famille de molecules redox de type p/n a ete identifiee. Leur comportement electrochimique, rationalises par de nombreuses caracterisations physiques, a mis en evidence l’echange simultane de cations et d’anions ce qui n’a jamais ete montre dans le domaine des batteries. En outre ce materiau permet une cyclabilite remarquable notamment dans l’eau de mer. La synthese et le comportement electrochimique de differents derives du TEMPO en tant que materiaux actifs d'electrode positive ont egalement ete evalues. Sur la base de ces decouvertes des resultats tres encourageants ont ete obtenus avec les batteries aqueuses organiques completes composees d'electrodes millimetriques.