Recherche fondamentale pour les batteries à haute performance

La physicienne Prof. Dr. Kerstin Volz et le physico-chimiste Prof. Dr. Jürgen Janek recevront le prix Greve 2022 de l'Académie nationale allemande des sciences Leopoldina pour leurs connaissances fondamentales sur les batteries rechargeables. Ce prix nouvellement créé, d'une valeur de 250 000 euros, est offert par la Fondation Helmut et Hannelore Greve pour la science, le développement et la culture. Le prix de cette année récompense des recherches exceptionnelles sur les fondements scientifiques de l'approvisionnement en énergie durable.

Kerstin Volz, directrice du Centre des sciences des matériaux (WZMW) à l'université Philipps-Universität Marburg, et Jürgen Janek, membre de Leopoldina, directeur du Centre de recherche sur les matériaux à l'université Justus Liebig de Gießen (JLU), étudient les questions relatives au stockage électrochimique de l'énergie. Leurs recherches, tant individuelles qu'en équipe, ont permis d'améliorer les batteries haute performance et de développer de nouveaux concepts de stockage d'énergie électrochimique économes en ressources. "Kerstin Volz et Jürgen Janek font progresser la recherche et le développement des systèmes de batteries du futur. Ils apportent ainsi une contribution importante au stockage durable de l'énergie, qui est nécessaire de toute urgence pour faire face à la crise climatique", déclare le président de Leopoldina, le professeur (ETHZ) Dr Gerald Haug.

Kerstin Volz (née en 1971) est une scientifique internationale de premier plan dans le domaine de la physique des solides. Elle étudie la production de nouveaux matériaux fonctionnels et leurs caractéristiques quantitatives. Elle permet un aperçu à haute résolution des batteries et des semi-conducteurs à l'aide de méthodes de microscopie électronique. Ses connaissances fondamentales sur la séparation et la structure ont permis, par exemple, de développer des matériaux énergétiques et de les rendre plus puissants, ainsi que d'améliorer considérablement les cellules solaires et les dispositifs de séparation photo-électrochimique de l'eau. Mme Volz a étudié la physique à l'université d'Augsbourg et, après avoir obtenu son doctorat, a fait son habilitation à la Philipps-Universität Marburg, où elle est professeur de physique expérimentale depuis 2009 et directrice générale du Materials Sciences Center depuis 2015. Elle y dirige un centre de recherche collaborative (Sonderforschungsbereich) financé par la Fondation allemande pour la recherche (DFG), qui examine les aspects fondamentaux de la charge et du transfert d'énergie au niveau des interfaces et au-dessus de celles-ci, qui jouent alors également un rôle important dans les dispositifs.

Jürgen Janek (né en 1964) est un expert dans le domaine de l'électrochimie à l'état solide et est spécialisé dans la recherche sur les matériaux pour les batteries. Il est l'un des scientifiques les plus cités dans le monde dans ce domaine et ses réalisations incluent le développement d'une batterie métal-oxygène basée sur le sodium, facilement disponible et abordable, au lieu du lithium. Plus récemment, il a contribué de manière significative au développement de concepts pour les batteries à l'état solide (lithium) et à la compréhension de leurs caractéristiques physiques et chimiques. Janek a étudié la chimie à l'université Leibniz de Hanovre et, après avoir obtenu son doctorat, il a obtenu une habilitation en chimie physique. Il est professeur de chimie physique à la JLU de Gießen depuis 1999 et dirige le Centre de recherche sur les matériaux depuis 2016. Il est également responsable scientifique du laboratoire de batteries et d'électrochimie (BELLA) de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) depuis 2011 et est membre du pôle d'excellence POLiS du KIT et de l'Université d'Ulm, qui se concentre sur le développement de nouveaux matériaux de batteries et de concepts technologiques pour le stockage de l'énergie électrique. Janek est devenu membre de la Leopoldina en 2022.

Dans leur travail collaboratif, Kerstin Volz et Jürgen Janek étudient les processus dans les batteries à l'état solide et les changements structurels pendant le fonctionnement. En combinant le microscope électronique et les méthodes électrochimiques, ils sont parvenus, par exemple, à mettre en lumière les phénomènes de vieillissement qui entraînent des réductions de la capacité des batteries.

Le prix Greve de l'Académie nationale allemande des sciences Leopoldina est décerné à des scientifiques ou à des équipes de recherche travaillant dans des universités allemandes, des instituts de recherche non universitaires ou des entreprises commerciales. Ce prix nouvellement créé est décerné tous les deux ans et récompense les réalisations exceptionnelles en matière de recherche dans les domaines des sciences naturelles/médecine et des sciences de l'ingénieur. Le prix Greve se concentre à chaque fois sur un sujet spécifique. Cette année, le thème était les fondements scientifiques de l'approvisionnement durable en énergie. Le prix est doté de 250.000 euros, avec des fonds de la Fondation Greve.