Grant: Alliance Grants

Scientific evidence now irrefutably confirms that global warming is occurring at an alarming rate, likely even faster than previously anticipated. Great efforts are currently made in the development of new energy materials to wean our energy consumption from our fossil fuel dependency. In the quest for efficient materials to fight against energy consumption and get effective energy storage devices, the well-established Lithium-ion batteries reveal some drawbacks including energy density, safety, and long-life reuse. Organic Ionic Plastic Crystals (OIPCs) recently attracted a lot of interest in this field as materials showing great promise for battery applications. The industrial partner is developing this new class of materials (patent 2022). However, the main factors that yield their specific behavior are not fully understood. Such comprehension is critical to propose new performing materials developed from OIPC, to be used in solid-state battery electrolytes. For this, molecular simulation is particularly well suited. This project is thus a partnership between a company which possesses a great amount of experimental data of OIPCs, and Soldera's lab possessing the expertise in simulations. The proposed project is thus aimed at capturing the role of different constituents in OIPC systems, to explain their high conductivity. Les preuves scientifiques confirment désormais et ce de manière irréfutable que le réchauffement de la planète se produit à un rythme alarmant, probablement même plus rapide que prévu. De grands efforts sont actuellement déployés pour développer de nouveaux matériaux énergétiques afin de diminuer autant que possible notre consommation d'énergie, et notre dépendance aux combustibles fossiles. Dans la quête des meilleurs matériaux pour lutter contre la consommation d'énergie et obtenir des dispositifs de stockage d'énergie efficaces, les batteries ion lithium qui sont bien reconnues et établies, révèlent en fait certains inconvénients, notamment au niveau de la densité énergétique, de la sécurité et de la réutilisation à long terme. Les cristaux plastiques ioniques organiques (OIPC) ont récemment suscité beaucoup d'intérêt dans ce domaine en tant que matériaux très prometteurs pour les applications utilisant des batteries. La compagnie partenaire est un développeur de cette nouvelle classe de matériaux (brevet 2022). Cependant, les principaux facteurs qui donnent lieu à leur comportement particulier ne sont pas entièrement compris. Cette compréhension est essentielle pour proposer des matériaux encore plus performants développés à partir des OIPC, et qui seront utilisés dans les électrolytes de batteries à l'état solide. Pour cela, la simulation moléculaire s'avère particulièrement bien adaptée. Ce projet est donc un partenariat entre un industriel qui possède une grande quantité de données expérimentales sur les OIPC, et le laboratoire de Soldera qui possède l'expertise en simulations. Le projet proposé vise donc à mieux appréhender le rôle des différents constituants des systèmes OIPC, pour expliquer leur haute conductivité.