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Intitulé de loffre : Développement de batteries tout solide lithium métal – soufre (Li/S) H/F
Référence : UMR7314-ANNCHA-023
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : AMIENS
Date de publication : samedi 29 juin 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est dun minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Chimie des matériaux, nanomatériaux et procédés

Le stockage de lénergie est un domaine de recherche qui fait lobjet dexplorations et détudes intensives dans le monde entier, compte tenu des besoins et des demandes considérables dans les domaines des transports, des communications et des énergies renouvelables. Les batteries lithium-ion (Li-ion), une technologie mature et performante, sont actuellement les principaux dispositifs de stockage dénergie. Loptimisation des dispositifs de stockage actuels et la découverte de nouveaux dispositifs constituent un défi sociétal majeur. Parmi les différents systèmes alternatifs à base de Li, la batterie Li-soufre (S) est un système électrochimique prometteur. Les principales raisons sont sa densité énergétique théorique élevée (2600 Wh/kg) et l’abondance du composant soufre. Néanmoins, lutilisation dun électrolyte liquide dans lequel les électrodes Li et S sont immergées pose un certain nombre de problèmes (inflammabilité, perte de rétention de capacité, rechargeabilité). Par conséquent, la recherche se concentre actuellement sur la mise en œuvre de batteries Li/S à létat solide dans lesquelles lélectrolyte liquide est remplacé par un électrolyte solide.

Le projet sinscrit dans le cadre du programme de recherche PEPR Batteries, mené par le CEA et le CNRS, dédié au développement de nouvelles générations de batteries (France 2030).

Le sujet de recherche sera donc tourné vers le système tout-solide lithium métal/soufre pour lequel un électrolyte solide a déjà été identifié. Le travail de thèse se concentrera donc sur le matériau d’électrode positive mais également sur les interfaces solide/solide entre les électrodes actives (positive et négative) et lélectrolyte solide. En ce qui concerne le composite cathodique, lobjectif sera de proposer une électrode carbone/soufre aux propriétés optimisées, notamment en travaillant sur les propriétés texturales, la microstructure et la conductivité de lélément carbone (C), ainsi que sur la façon de préparer un mélange intime carbone/soufre. Le comportement des interfaces (C/S vs. électrolyte solide et électrolyte solide vs. Li) sera étudié et caractérisé de façon poussée à l’aide des diverses techniques dont dispose le laboratoire mais également via des collaborations avec des partenaires du projet. Les aspects de formulation et dassemblage des différentes parties seront aussi abordés afin de construire un dispositif de stockage dénergie fiable.

Vous devez être titulaire dun MASTER 2 ou dun diplôme dingénieur en chimie, électrochimie ou science des matériaux. Pour la réussite du projet, l’équipe encadrante recherche un.e candidat.e sérieux.se, motivé.e et organisé.e dans son travail. Vous devrez faire preuve d’initiatives et montrer des facilités à communiquer et partager des résultats au niveau du laboratoire et auprès des partenaires du projet. D’un point de vue plus technique, des connaissances sur le stockage de lénergie et les matériaux carbone seront appréciées. Des déplacements en France, en Europe et à linternational sont à prévoir au cours du contrat.

Le Laboratoire de Réactivité et de Chimie des Solides (LRCS), Unité Mixte de Recherche dynamique entre le CNRS et lUniversité de Picardie Jules Verne, est situé à Amiens. Il héberge plus de 130 personnes, de 25 nationalités différentes, qui travaillent principalement sur les technologies du stockage électrochimique dénergie (batteries) et de conversion de l’énergie solaire (photovoltaïque).

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par lautorité compétente du MESR.

Veuillez joindre à votre CV le diplôme de Licence et les relevés de notes de Licence et de Master ainsi que votre lettre de motivation.