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The development of new solid-state electrolytes is a key step in improving the performance and safety of battery technology. Although the use of first-principle methods has proved invaluable in better understanding the process at play in these materials, these methods remains extremely costly and limit the ability to model the diffusion phenomena as this one is often happening over large time-scales. To solve this issue and unlock larger time-scale and supercells, the use of force-fields has proven to be a effective solution. In particular, polarizable force-fields have been shown to be effective at reproducing accurate diffusion results. To this effect, a methodology is proposed here for the training of such polarizable force-fields using a Self-Adaptive Differential Evolution algorithm. The constant optimization of the shell positions is avoided by using its optimal position with respect to the error on cores. Furthermore, the generation of synthetic training sets is proposed through the use of Monte-Carlo dynamics and random thermal displacements. The potential of force-field modeling is then demonstrated by investigating the effect of tungsten doping on garnet type electrolytes. This investigation shows the importance of averaging over dopant distributions and highlights the complex interplay between the various effects resulting of the insertion of doping species. These various effects are isolated through the use of two distinct doping models, an implicit model where the extra positive charge is introduced as a background charge and an explicit one where the dopant is explicitly introduced. Finally the computation of the electrochemical stability of solid-state electrolytes is introduced. The different methods used to compute it are discussed and their results for relevant Li- and Na-based solid-state electrolytes are compared.

Pour notre mémoire, nous nous sommes intéressés aux connaissances qu’ont les élèves de 9ème Harmos sur le cerveau. Pour ce faire, nous avons réalisé un questionnaire comportant 16 questions fermées sur le cerveau ainsi que 6 questions de base (âge, sexe, niveau scolaire, intérêt pour le monde scientifique), qui pourraient potentiellement prédire les connaissances de nos élèves. Chacune des questions comportait un indice de confiance nous permettant d’analyser si les élèves étaient sûrs ou non de leurs réponses. Nous nous sommes aussi intéressés au pourcentage d’adhérence de nos élèves à trois neuromythes. Finalement, nous avons voulu savoir si le cours donné aux élèves avait un impact sur leur connaissance du cerveau ainsi que sur l’adhésion à ces neuromythes. Dans ce but, les élèves ont répondu deux fois au même questionnaire, avant puis après le cours sur le système nerveux. Nous avons réalisé notre étude sur l’ensemble des élèves de 9ème Harmos de notre établissement. Nos résultats montrent que les élèves ont une bonne connaissance des fonctions basiques du cerveau. Par contre, le mode de fonctionnement du cerveau ainsi que l’effet de l’apprentissage sur ce dernier sont moins bien connus. Le cours sur le système nerveux ne change que peu les connaissances des élèves, mais renforce leur confiance dans leurs réponses aussi bien correctes qu’incorrectes. Nos élèves n’adhèrent que peu aux trois neuromythes étudiés, mais ces derniers sont néanmoins présents dans notre population d’élèves. Sachant que l’effet de l’apprentissage au niveau du cerveau pose le plus de problèmes à nos élèves, c’est le neuromythe de la prédominance hémisphérique qui convainc le plus nos élèves. Cette recherche permet de mettre en valeur qu’une amélioration du cours sur le système nerveux devrait être mise en place, afin de cibler plus spécifiquement les manques des élèves et ainsi restreindre également leur croyance aux neuromythes.