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Post-doc "Batterie photo-assistée à nanofils de ZnO" (H/F)


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Informations générales

Référence : UMR5279-CLAGIR-002
Lieu de travail : ST MARTIN D HERES
Date de publication : mercredi 7 juin 2017
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 octobre 2017
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : brut mensuel 2530 € minimum
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

L’un des plus grands défis technologiques du 21ème siècle est lié à la maitrise des ressources en énergies propres et renouvelables à l’échelle de la planète, dans l’objectif d’une diminution graduelle de notre dépendance vis-à-vis des énergies fossiles. Dans ce contexte, le développement de systèmes renouvelables de production d'énergie est en plein essor. Cette production est par nature intermittente et nécessite l’utilisation de systèmes de stockage d'énergie, comme les batteries. Les batteries lithium-ion suscitent un intérêt fort pour ces applications stationnaires en raison de leurs densités d'énergie élevées et leurs faibles autodécharges. Cependant, l’association cellules photovoltaïques/ batteries de stockage et le coût élevé de la technologie Li-ion induisent un prix élevé du KWh. Par conséquent, un formidable défi réside dans la réalisation de systèmes intégrés permettant d’associer directement l’énergie lumineuse à la technologie Li-ion. Pour cela, il faut développer de nouveaux concepts, dont la nature pluridisciplinaire est avérée, associant des chimies innovantes, de l’électrochimie avec la photochimie.

Activités

L’un des objectifs du projet EARTH est d’utiliser directement un composé photosensible pour recharger une batterie Li-ion à un potentiel inférieur à celui nécessaire dans sa configuration classique i.e. sans lumière. Ce projet propose donc une rupture technologique majeure avec une utilisation directe de la lumière pour réduire significativement l’énergie électrique externe permettant la recharge du dispositif.
Afin d’obtenir des électrodes transparentes de grande surface spécifique, les nanofils de ZnO de morphologie appropriée (diamètre, longueur, densité) et les propriétés seront obtenus par dépôt en bain chimique à basse température au LMGP. Pour évaluer l'applicabilité de ce concept, la modification chimique de film mince de ZnO obtenu par dépôt chimique sera, dans un premier temps, étudiée à l'aide de photosensibilisateurs de Ru (II). Les complexes Ru (II) seront greffés à la surface de l'électrode par réduction électrochimique, permettant de contrôler la quantité de matériau déposé.
Les propriétés photochimiques et électrochimiques du dispositif seront largement caractérisées. Les mesures photochimiques de l'électrode modifiée seront effectuées en milieu électrolyte liquide (électrolyte à base de carbonate) afin de vérifier l'influence de la nature du ligand et de la densité de greffage sur les propriétés photochimiques. Cette étude sera complétée par l'influence du dépôt d’une encre comprenant le matériau actif, LiFePO4 sur les propriétés photochimiques du photosensibilisateur. Enfin, les propriétés en termes de capacité, efficacité coulombique de l'électrode nanofils de ZnO/ Ru (II) / LiFePO4 à l’obscurité et sous lumière seront étudiées en modulant la morphologie des électrodes de ZnO.
Ce projet sera mené dans le cadre du LABEX CEMAM entre deux laboratoires de recherche LEPMI et LMGP à Grenoble.

Compétences

Le candidat devra avoir des compétences fortes en physico-chimie ou chimie des matériaux, avec une expertise affirmée en électrochimie et/ou en photochimie. Le candidat devra pouvoir travailler en autonomie et en équipe au sein de deux laboratoires Grenoblois.

Contexte de travail

Laboratoire d’Électrochimie et de Physico-chimie des Matériaux et des Interfaces (LEPMI)
1130 rue de La Piscine - Domaine Universitaire -
38402 Saint Martin d’Hères

Effectif : 160(permanents et non permanents)

Le/La post-doc(e)sera accueilli(e) dans l'équipe Matériaux Interfaces Électrochimie (MIEL)- http://lepmi.grenoble-inp.fr/miel/

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