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Staff


Matthieu Becuwe

Matthieu
Becuwe

  • Professeur
  • Membre du comité de direction du LRCS
  • Directeur de l’Institut de Chimie de Picardie (FR 3085)
  • Coordinateur de la thématique "Matériaux organiques, hybrides et polymères pour l’énergie"

Tél. : 03 22 82 57 71


Main Research Activities

Mon travail porte principalement sur la conception de nouveaux matériaux moléculaires et hybrides fonctionnels pour le stockage de l’énergie (matériaux d’électrodes, électrolytes,…). Mes recherches les plus récentes visent à mettre en place une ingénierie moléculaire afin d’améliorer et de comprendre les performances électrochimiques de matériaux organiques d’électrodes pour les batteries Li-ion. Notre résultat le plus marquant a été l’amélioration des cinétiques de charge et de décharge des carboxylates de lithium conjugués grâce à l’emploi de noyau aromatique ayant une conjugaison électronique plus importante tels que le Naphtalène et le Pérylène. L’exploration et la résolution des mécanismes impliqués au cours des cycles de charge/décharge de ces composés fait également partie intégrante de notre travail et est étudié par le biais d’outils de hautes performances comme la RMN du solide, la diffraction de RX et la microscopie électronique. A plus long terme, notre objectif est de développer de nouvelles générations de batteries ioniques « tout organique » pour réduire l’impact environnemental des accumulateurs à ion-lithium actuels.
Ma curiosité s’oriente également sur le développement de matériaux hybrides fonctionnels (obtenu par chimie de greffage) pour des applications en stockage de l’énergie et la catalyse.  

Academic Training

• Stage postdoctoral 2 au Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris, UMR 7574, Collège de France, Université Pierre et Marie Curie, Paris 6. Responsables : Dr. François Ribot, Dr. Sophie Cassaignon et Pr. Clément Sanchez. « Développement de nanomatériaux inorganiques et hybrides pour l’industrie cimentaire »
• Stage postdoctoral 1 au Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides (LRCS), UMR CNRS
7314, Université de Picardie Jules Verne, Amiens. Responsable : Dr. Emmanuel Baudrin. « Conception de matériaux hybrides sur mesure pour la détection potentiométrique d’ions »
• Doctorat de Chimie soutenue le 03 décembre 2009 au Laboratoire de Synthèse Organique et Environnement (LSOE), EA 2599. Sous la direction du Dr. François Delattre et du Pr. David Landy. « Elaboration de matériaux hybrides siliciques fluorescents »
• Master de Chimie Organique et Macromoléculaire, Université des Sciences et Technologies de Lille 1 (USTL), 2006. « Impact de la quaternisation sur les propriétés optiques de cyclodextrines fluorescentes »


Professional skills

-Chimie des matériaux : Synthèse de matrices siliciques, hybrides méso-structurées et d’oxydes inorganiques nanométriques par chimie douce. Ingénierie et fonctionnalisation de surface. Modification d’espaceur hybride. Ligation chimique sur support solide.

-
Caractérisation de matériaux : RMN solide (29Si, 13C, 31P), IRTF en réflexion diffuse, ATG-ATD, Adsorption d’azote (BET et BJH), Diffraction de rayons X sur poudre (DRX), Microscopie électronique à balayage (MEB-EDX) et à transmission (TEM).

-Chimie organique:
Synthèse multi-étape et convergente de moléculess redox-actives et de fluorophores, fonctionnalisation sélective d’oligosaccharides cycliques (cyclodextrines), couplage peptidique, synthèse sous micro-ondes et ultrasons.

-Caractérisation de molécules organiques
: RMN liquide multidimensionnelle (1H et 13C), spectrométrie de masse électrospray (MS), spectroscopie Infra-Rouge à Transformée de Fourier en transmission (IRTF), spectroscopie UV-visible et de fluorescence en solution.

-
Electrochimie appliquée au stockage de l’énergie : GCPL, CV, GITT,…

Running Projects

ANR PRC DEOSS : «DEvelopment of Organic batteries with Solid-State electrolytes  »

Projet Région Hauts-de-France (dispositif STIMULE) APOTEOSE : « Amélioration des Performances et Optimisation du Transfert Electronique des Electrodes Organisées pour le Stockage de l’Energie (APOTEOSE)»

 

Projets actuels:

  “E-SENSE” (Energy Storage sciENces for Sustainable tErritory), coordinator, PIA 4 Excellence in its all forms, (2024-2034).

“SONIC” (Solid-state Organic anioNIC battery), WP leader, France 2030-PEPR Batteries (2023-2028)

 “DISCOVERY” (Aqueous organic redox-targeting flow batteries with high energy density: specifically-designed mediators and boosters), collaborator, France 2030-PEPR Batteries (2023-2028)

“COMETS” (Conductive Organic Materials for ElecTrochemical energy Storage), coordinator, ANR PRC (2023-2026).

 “PSIONIC” (High-Voltage, room temperature single-ion polymer electrolyte for safer all-solid-state lithium-metal batteries), collaborator, Horizon Europe (2022-2026)


Atomistic Investigation of Crown Ether Complexes with Lithium Iodide as Solid-State Electrolytes

Junghan Son, Sylvie Grugeon, Frédéric Sauvage, Matthieu Courty, Nicolas Besnard, David Sicsis and Matthieu Becuwe

2024

High-Output-Voltage and -Energy-Density All- Organic Dual-Ion Battery Using Molecular Thianthrene

Roberto Russo, Jean-Noël Chotard, Gregory Gachot, Christine Frayret, Gwenaelle Toussaint, Philippe Stevens, and Matthieu Becuwe

ACS Energy Letters, 2023

Toward Conductive Additive Free Organic Electrode for Lithium-Ion Battery Using Supramolecular Columnar Organization

Vincent Pignier, Sylvestre Toumieux, Carine Davoisne, Maxandre Caroff, Arash Jamali, Serge Pilard, David Mathiron, Dominique Cailleu, François Delattre, Dharmendra Pratap Singh, Redouane Douali, Matthieu Becuwe

Small, 2023

Disodium naphthalene dicarboxylate based negative electrode engineering for organic-inorganic hybrid sodium batteries

Roberto Russo, François Rabuel, Mathieu Morcrette Carine Davoisne, Gregory Gachot, Arash Jamali, Gwenaelle Toussaint, Philippe Stevens, Matthieu Becuwe

Sustainable Materials and Technologies, 2023

A PEG-borate ester solid-state polymer electrolyte to fabricate a Li6PS5Cl-rich composite for a Li metal battery

Junghan Son, Cédric Barcha,Sylvie Grugeon, David Sicsic, Nicolas Besnard, Matthieu Courty, Matthieu Becuwe

Chemical Communications, 2023

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