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Le Laboratoire d’Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux

Institut de la Direction de la Recherche Technologique du CEA implanté principalement à Grenoble et Chambéry (INES), le Liten (Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles), est l'un des principaux centres européens de recherche sur les nouvelles technologies de l'énergie.

Sa mission : soutenir l'effort français de diversification énergétique par une meilleure intégration des énergies renouvelables notamment pour les besoins en énergie du transport, de l'habitat et participer à l'amélioration de la compétitivité des entreprises. Interlocuteur incontournable du monde industriel, 400 contrats de recherche partenariale menés chaque année - le Liten est également l'un des laboratoires du CEA qui dépose le plus grand nombre de brevets (200 en 2012) et gère un portefeuille de 840 brevets étendus au niveau international.

Les activités du Liten sont centrées sur les énergies renouvelables (énergie solaire, biomasse), l'efficacité énergétique (véhicules et bâtiments basses consommations, filière hydrogène, gestion des réseaux électriques,.) et enfin les matériaux hautes performances pour l'énergie.

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29 juillet 2015

crédit: V.GUILLY/CEA

Le Liten développe les batteries du futur



Grâce à quelques astuces, les chercheurs du Liten, institut de CEA Tech, ont réussi à lever les principales limites des batteries lithium-soufre. Ces dernières sont d'excellentes candidates pour les applications requérant une forte densité d'énergie massique.

A masse équivalente, les batteries lithium-soufre présentent une autonomie trois fois plus importante que celle des batteries lithium-ions qui alimentent la plupart de nos objets quotidiens. Aussi sont-elles envisagées pour des applications où l'on a besoin de beaucoup d'énergie dans une masse réduite : véhicules électriques, aéronautique, spatial et plus généralement, toutes les applications qui requièrent d'embarquer de l'énergie.

Cependant, les batteries Li-S ont une durée de vie limitée. « Pendant la décharge, le soufre issu de l'électrode positive se dissout dans l'électrolyte liquide chargé de faire passer les ions d'une électrode à l'autre. Au cours des cycles de charge-décharge de la batterie, l'électrode négative de lithium se corrode et une couche isolante se dépose sur l'électrode positive de soufre, ce qui augmente sa résistance électrique et fait chuter l'énergie restituée de la batterie. » Pour pallier ce désagrément, les chercheurs du Liten, institut de CEA Tech, ont utilisé la propriété de solubilité du lithium soufre pour le placer directement dans l'électrolyte : l'électrode positive est alors liquide, on parle de « catholyte ». Parallèlement, ils ont augmenté la surface active du collecteur de courant de l'électrode positive, en utilisant des tapis de nanotubes de carbone déposés sur un feuillard d'aluminium.

Ces deux astuces combinées ont permis d'augmenter la quantité de soufre dans la batterie afin d'atteindre des densités d'énergies plus élevées tout en conservant la durée de vie en cyclage, à des régimes de décharges plus importants. La relève des batteries Li-ions est assurée !


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29 juillet 2015

crédit: P.AVAVIAN/CEA

Silence, on écoute les batteries !



En étudiant les sons émis pas les batteries, il est possible, sans les détériorer, de mieux gérer leur charge, d'améliorer leur sécurité en fonctionnement et de contrôler leur qualité en fin de fabrication.

En les dotant de capteurs acoustiques, des chercheurs de l'institut Liten, au sein de CEA Tech, ont écouté les ultrasons (entre 100 et 300 kHz) émis par différents types de batteries en fonctionnement. Dans un premier temps, ils se sont penchés sur une batterie Ni-MH, et ont ensuite écouté différentes électrochimies, notamment des batteries Lithium-ion et des batteries Ni-Zn.

Résultat : les émissions acoustiques des batteries au nickel augmentent en fin de charge, ce qui est lié à un phénomène de dégazage se produisant au niveau des électrodes. Le son pourrait donc être un nouvel indicateur à surveiller dans les BMS (Battery Management System) pour une meilleure gestion de la charge des batteries tout au long de leur vie. Autre retombée potentielle majeure : le gain de sécurité. En effet, l'un des principaux risques inhérents à une batterie au lithium en fonctionnement est l'emballement thermique. Or, ce phénomène peut être « entendu » de façon précoce, et donc prévenu.
Enfin, dans le cas des batteries Lithium-ion, la première charge est fondamentale car elle créé une couche de passivation dont la qualité conditionne en partie la durée de vie de la batterie. Cette phase délicate est réalisée chez le fabricant selon des techniques empiriques, car il n'existe aucune méthode non destructive de mesure de cette couche. A l'avenir, il sera possible d'améliorer la finition des batteries en surveillant la constitution de la couche de passivation par une technique fondée sur l'écoute des sons qu'elles émettent. Sans les détruire !


 
29 juillet 2015

crédit: P.AVAVIAN/CEA

Recycler les aimants pour sécuriser les approvisionnements en terres rares



Recycler les aimants permanents pour réutiliser les terres rares qu'ils contiennent : une équipe de l'institut LITEN au sein de CEA Tech l'a fait avec succès, en utilisant jusqu'à 25 % de matière recyclée.

Les aimants permanents contenant des matériaux stratégiques comme le néodyme et le dysprosium, sont de plus en plus utilisés dans le monde. Le recyclage des aimants en fin de vie permettrait de réduire la dépendance de la filière vis-à-vis des approvisionnements venant de Chine. Une équipe du LITEN vient justement de montrer qu'il est possible de produire des aimants présentant des performances comparables à ceux du commerce en utilisant jusqu'à 25 % de matière recyclée.

Les chercheurs ont pour cela utilisé le recyclage par voie sèche, qui consiste à broyer les aimants usagés (ou les rebuts de fabrication) et à réinjecter la poudre obtenue dans le procédé standard. En optimisant les paramètres de la phase de broyage, ils ont obtenu une poudre homogène (grains de 5 microns en moyenne) qu'ils ont mélangée en différentes proportions avec de la poudre neuve sous atmosphère contrôlée, pour la préserver du risque d'oxydation. Après frittage, ils obtiennent une densification complète et des propriétés magnétiques presque équivalentes (moins de 3% de perte) à un aimant fabriqué à partir de poudre neuve, et ce avec un quart de poudre recyclée.

Les chercheurs travaillent maintenant à augmenter la proportion de poudre recyclée dans le processus. Par ailleurs, avec la mise en service du four de fusion « strip casting » à Grenoble en septembre 2015, ils pourront en outre tester la voie du recyclage par fusion.


 
29 juillet 2015

crédit: P.AVAVIAN/CEA

Masen, le CEA et Alcen concluent un partenariat intégré d'ambition mondiale sur les technologies solaires



Masen, le CEA, et le groupe Alcen, signent un ensemble d'accords parallèles et complémentaires visant le développement de l'industrie et de la R&D dans le domaine de l'énergie solaire valorisant ainsi la complémentarité de leur expérience et savoir-faire.


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9 juillet 2015

Deux accords entre le CEA et Hydro-Québec pour développer l'électrification des transports



Le CEA, Hydro-Québec et sa filiale SCE France, annoncent la signature de deux accords qui favoriseront le développement de technologies performantes qui soutiendront l'électrification des transports terrestres.


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8 juillet 2015

crédit: Fraunhofer ISE

Le CEA et Fraunhofer ISE renforcent leur coopération dans les cellules solaires ultra-haute performance



CEA Tech et Fraunhofer ISE créent un laboratoire commun pour combiner leurs forces et développer des cellules solaires multi-jonction haute performance, former les jeunes scientifiques et travailler ensemble au développement de prototypes des prochaines générations de cellules solaires. Le lancement de ce laboratoire a officiellement démarré en mai 2015, avec la signature de l'accord de collaboration.


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7 juillet 2015

Le CEA primé au concours national d'aide à la création d'entreprises de technologies innovantes



Mercredi 1er juillet, le ministère de la Recherche a décerné les prix du 17ème Concours national d'aide à la création d'entreprises de technologies innovantes, i-LAB 2015. Dix projets de création d'entreprises portés par, ou avec le soutien, des chercheurs du CEA y ont été primés. Une illustration du dynamisme des laboratoires CEA et de ses chercheurs dans l'innovation, le transfert technologique et l'entrepreneuriat.

Dans la catégorie « création-développement », 7 projets primés dont 2 faisant partie du LITEN:

- La société AERACCESS, qui va bénéficier d'une technologie développée au sein de le CEA-Liten, vise à concevoir un drone à voilure fixe longue endurance avec une motorisation hybride.
- La société E-SIMS s'appuie sur les algorithmes, les logiciels et le savoir-faire développés par le Service stockage et systèmes électriques (CEA-Liten/S3E) dans le domaine de la gestion des stockages d'électricité dans les systèmes électriques intelligents.


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9 avril 2015

Horizon 2020: Launch of the LORIX project targeting large area X-ray detectors based on organic electronics



LORIX Horizon 2020 project, which stands for Large Organic Robust Imager for X-Ray sensing, was launched on February 1, 2015. This project aims to develop, prototype and demonstrate large area X-ray detectors enabled by TOLAE solution. The principal means of manufacturing innovative detectors is to merge printed organic photodiodes with active matrices of thin film transistors arrays on glass (classical silicon technology) or on plastic foil (organic TFT solution), depending on the targeted application.


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10 décembre 2014

Rapport scientique 2013



Le rapport scientifique 2013 du LITEN est sorti. Vous y trouverez les faits marquants de l'année.


Publication scientifiques

 
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Energie solaire et bâtiment

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Technologies pour le transport

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Electronique nomade et industrie de pointe

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Membre de :

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MAJ : 3 août 2015
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