Recherche et publications
Profil de recherche
Mon parcours de recherche se situe à l'intersection des systèmes électrochimiques de l'énergie, de l'analyse expérimentale, du traitement du signal, de la modélisation numérique et du calcul scientifique.
Mes travaux doctoraux portaient sur le diagnostic non intrusif des batteries lithium-ion à partir de mesures de bruit électrochimique. Plus récemment, mes travaux se sont étendus à la modélisation multiphysique des piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC), notamment l'estimation d'état non linéaire et le développement de jumeaux numériques.
Recherche doctorale
Doctorat — Université de Poitiers / Institut Pprime, 2012–2015
Thèse : Méthodologie pour le diagnostic des batteries Li-ion par mesure de bruit électrochimique
Les travaux étudiaient le bruit électrochimique comme signal de diagnostic pour des batteries lithium-ion commerciales.
Les principaux thèmes comprenaient :
- mesure du bruit électrochimique ;
- vieillissement et caractérisation de l'état des batteries ;
- état de charge et état de santé ;
- traitement statistique du signal ;
- analyse temps-fréquence ;
- extraction de caractéristiques ;
- impédance complexe ;
- méthodes de diagnostic non intrusives.
Le doctorat a été obtenu avec les félicitations du jury.
Recherche et modélisation actuelles
Jumeau numérique PEMFC
Depuis mars 2026, je travaille au développement d'un jumeau numérique multiphysique complet pour piles à combustible à membrane échangeuse de protons.
Le modèle couple :
- phénomènes électrochimiques ;
- comportement thermique ;
- transport des gaz et fluides ;
- hydratation de la membrane ;
- gestion de l'eau liquide ;
- phénomènes de fonctionnement liés aux purges.
L'implémentation est développée en Python avec une attention particulière portée à la robustesse numérique, la reproductibilité, la testabilité et la maintenabilité.
Estimation d'état non linéaire
Un filtre de Kalman unscented (UKF) est développé pour estimer des états internes de la PEMFC qui ne sont pas directement mesurables en fonctionnement normal.
Les travaux actuels concernent la modélisation PEMFC, l'estimation d'état et le développement du jumeau numérique ; la validation expérimentale est prévue dans une étape ultérieure.
Publications sélectionnées
Martemianov, S., Adiutantov, N., Evdokimov, Yu. K., Madier, L., Maillard, F., Thomas, A., New methodology of electrochemical noise analysis and applications for commercial Li-ion batteries. Journal of Solid State Electrochemistry, 19, 2015, pp. 2803–2810. DOI : 10.1007/s10008-015-2855-2
Martemianov, S., Maillard, F., Thomas, A., Lagonotte, P., Madier, L., Noise Diagnosis of Commercial Li-ion Batteries Using High-Order Moments. Russian Journal of Electrochemistry, 52(12), 2016, pp. 1122–1130. DOI : 10.1134/S1023193516120089
Maillard, F., Martemianov, S., Thomas, A., Adiutantov, N., Lagonotte, P., Madier, L., Electrochemical Noise as diagnostic tool for Li-ion batteries. 10th International Frumkin Symposium on Electrochemistry, 2015.
Maillard, F., Martemianov, S., Thomas, A., Adiutantov, N., Lagonotte, P., Madier, L., Measurements and Signal Processing of Li-ion Electrochemical Noise. 10th International Frumkin Symposium on Electrochemistry, 2015.
Maillard, F., Martemianov, S., Thomas, A., Adiutantov, N., Lagonotte, P., Madier, L., Electrochemical Noise of commercial Li-ion batteries: Methodology and possible applications. 10th International Frumkin Symposium on Electrochemistry, 2015.
Maillard, F., Adiutantov, N., Evdokimov, Y., Madier, L., Martemianov, S., Thomas, A., Diagnostic des systèmes électrochimiques par la mesure de bruit interne. GdR HySPàC, Poitiers, 2014.
Intérêts scientifiques
- systèmes électrochimiques de l'énergie ;
- batteries lithium-ion ;
- piles à combustible PEM ;
- modélisation multiphysique ;
- estimation d'état non linéaire ;
- traitement du signal ;
- Python scientifique ;
- méthodes numériques ;
- ingénierie computationnelle reproductible.