Anna CHEN
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeur de thèse : Dominique Vrel
Co-encadrant : Axel Zuber
Titre de la thèse : Étude de carbures et borures nanolamellaires obtenus par réaction auto-propagée à haute température (SHS) pour l’énergie
Face à l’augmentation des besoins énergétiques, le développement de matériaux performants, tout en limitant leur impact énergétique de fabrication, constitue un enjeu majeur. Ce projet de thèse s’intéresse aux familles de matériaux nanolamellaires, les phases MAX et MAB, reconnues pour leur bonne résistance mécanique, thermique et chimique. Par exfoliation, ces structures se transforment en matériaux bidimensionnels (MXènes et MBènes), présentant un potentiel pour les applications dans le domaine de l’énergie, notamment en tant que catalyseurs pour l’électrolyse et les supercondensateurs.
L’objectif est de développer une méthode de synthèse plus rapide et moins énergivore que les procédés conventionnels. Pour cela, le projet s’appuie sur la synthèse auto-propagée à haute température (SHS). Les produits obtenus seront caractérisés afin d’analyser leur structure, leur stabilité et leurs propriétés, puis exfoliés sous forme 2D pour évaluer leurs performances applicatives.
Ce travail vise ainsi à approfondir la compréhension de la formation et des propriétés de ces matériaux, afin d’optimiser leur synthèse et d’explorer leur potentiel pour répondre à différents enjeux liés aux technologies énergétiques.
Thesis title : Study of nanolamellar carbides and borides obtained by self-propagating high-temperature synthesis (SHS) for energy applications
Faced with the increase in energy needs, the development of high-performance materials, while limiting their energy impact in manufacturing, is a major challenge. This thesis project focuses on nanolamellar materials families, the MAX and MAB phases, known for their excellent mechanical, thermal and chemical resistance. Through exfoliation, these structures are transformed into two-dimensional materials (MXenes and MBenes), presenting a potential for applications in the field of energy, especially as catalysts for electrolysis and supercapacitors.
The objective is to develop a faster and less energy-intensive synthesis method than conventional processes. To achieve this, the project relies on self-propagating high-temperature synthesis (SHS). The products obtained will be characterized in order to analyze their structure, stability and properties, then exfoliated in 2D form to evaluate their application performance.
This research aims to deepen the understanding of the formation and properties of these materials, optimize their synthesis and explore their potential to meet various challenges related to energy technologies
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