Fonctionnalisation d'électrodes de silicium nanostructuré par Fonctionnalisation d'électrodes de silicium nanostructuré par couches nanométriques de diélectrique par ALD : une protection active versatile pour des micro-supercondensateurs ultra-stables en milieux aqueux

Ces dernieres annees, l'electronique portable connait un veritable essor, et envahit notre environnement. Le progres technologique dans le domaine de la microelectronique a permis la reduction consequente des dimensions des composants electroniques et ouvert des possibilites de mise en reseau et de controle jusqu'alors impossible. La question de l'alimentation en energie est primordiale pour ces reseaux et leur deploiement n'est possible a condition de garantir leur autonomie energetique. La production autonome d'energie est souvent privilegiee pour que les microsystemes soient capables de s'alimenter librement en energie d'origine mecanique, thermique ou solaire. De telles sources de production restent intermittentes et c'est en miniaturisant les dispositifs de stockage que leur autonomie reelle leur sera envisageable. Pour repondre a ces besoins en sources d'energie stables et miniaturisables, des micro-batteries ont ete developpees en parallele des progres consequents du domaine des accumulateurs electrochimiques secondaires. Les micro-batteries souffrent neanmoins de limitations intrinseques qui se voient exacerbees a echelle micrometrique. Elles se voient donc peu a peu remplacees ou combinees ces dernieres annees avec des unites de stockage de type supercondensateur designe sous le terme « micro-supercondensateur » (souvent abrege MSC) car utilise a l'echelle microscopique. Ces travaux de these proposent de confronter une solution pour micro-supercondensateurs, les nanostructures de silicium aux nouveaux enjeux du stockage de l'energie. Un etat des lieux de la technologie sera tout d'abord propose avec la mise en evidence de faiblesses majeures. Une etude electrique fondamentale permettra ensuite de comprendre le fonctionnement d'une protection electrochimique mise en place historiquement. Les nanostructures de silicium seront ensuite ouvertes au fonctionnement en electrolyte aqueux, l'une de leur faiblesse principale. Ces avancees permettront la resiliation d'un materiau composite capable de performances capacitives jamais atteintes pour un polymere conducteur. Enfin, la collaboration avec le groupe Elkem Silicon Materials permettra de preparer cette technologie aux nouveaux enjeux du stockage en micro-dispositifs avec l'augmentation substantive des capacites de production disponibles a l'echelle laboratoire.