France

Jean-Marie Tarascon

Prix Balzan 2020 pour défis environnementaux: science des matériaux pour les énergies renouvelables

Pour ses contributions exceptionnelles à la recherche fondamentale et appliquée dans le domaine du stockage électrochimique de l’énergie. Pour ses travaux, menant à la disponibilité rapide de batteries lithium-ion destinées aux véhicules électriques ainsi qu’à une meilleure gestion de l’électricité produite par les énergies renouvelables intermittentes. Pour son impulsion au développement de batteries sodium-ion, respectueuses de l’environnement.

Après avoir conclu ses études à l’Université de Bordeaux en 1981 par un doctorat en chimie du solide, Jean-Marie Tarascon a travaillé aux Etas-Unis, aux Laboratoires Bell, comme chercheur, puis chez Bellcore, où il dirigea pendant cinq ans le groupe dédié au stockage d’énergie. De retour en France en 1994, il a enseigné à l’Université de Picardie, à Amiens. En 2013 il est nommé professeur au Collège de France à la chaire de « Chimie du solide et énergie ».

La passion de Jean-Marie Tarascon dans la concrétisation de ses brillantes recherches fondamentales sur les matériaux pour les électrodes et les électrolytes en technologies industrielles, a conduit à la disponibilité, à l’échelle mondiale, de batteries Li-ion plus performantes et sûres. La réduction de la charge environnementale, que ce soit au niveau du choix des matériaux et de leur synthèse, de la production des batteries, ou de leur durée de vie et recyclage, a toujours été un de ses objectifs majeurs.

Parmi ses résultats les plus remarquables durant la période aux USA, on peut citer l’identification du dimethyl carbonate comme additif pour les électrolytes, ce qui a permis la production de batteries conformes aux normes professionnelles, l’augmentation de la durée de vie des électrodes par des traitements de surface innovants et la mise au point de batteries Li-ion fines et souples où électrodes et électrolytes sont incorporés dans des matériaux plastiques.

À Amiens, avec ses collaborateurs, Jean-Marie Tarascon a démontré que les propriétés électro-capacitives des électrodes en carbone par rapport au lithium peuvent être doublées par des procédés de mechano-synthèse. Il a également mis en évidence de nouveaux matériaux, basés sur des oxydes métalliques mais aussi des sulfures, nitrures, fluorides et hydrides, pour les électrodes négatives, ouvrant un nouveau domaine de recherche et développement où les nano-particules jouent un rôle important. La mise au point d’une nouvelle méthode de synthèse à 200°C de phosphates et silicates pour les électrodes, au lieu des 700°C nécessaires pour les technologies céramiques habituelles, a permis de fortement réduire la dépense énergétique de leur production mais surtout de mettre à jour toute une nouvelle famille de fluorosulfates obéissant aux préceptes du développement durable. Un autre progrès majeur fut la découverte et l’étude de toute une famille de molécules organiques pour des électrodes renouvelables et facilement recyclables.

Jean-Marie Tarascon, avec son nouveau groupe au Collège de France, a pu expliquer la surprenante capacité de stockage d’énergie de certaines classes d’oxydes, par le rôle méconnu des ions négatifs dans les réactions d’oxydoréduction. Cette découverte ouvre un vaste domaine de recherche en matériaux pour le stockage d’énergie et le craquage de l’eau. Il est également très engagé dans la mise au point de capteurs intégrés ainsi que d’agents auto-réparant dans les batteries, afin d’en optimiser le fonctionnement et prolonger leur durée de vie, réduisant ainsi leur impact sur l’environnement.

Jean-Marie Tarascon est un chimiste hors pair qui, en questionnant et défiant des connaissances réputées acquises, continue d’apporter une contribution exceptionnelle à la science des matériaux dans le domaine des énergies renouvelables. De plus, au fil de sa carrière, il a formé de très nombreux doctorants et chercheurs et œuvré pour la création de réseaux internationaux dédiés à l’électrochimie et aux matériaux pour les énergies renouvelables.