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Offre de thèse (H/F) "Electrolyte et électrodes organiques pour les batteries au magnésium"


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Informations générales

Référence : UMR5279-CLAGIR-001
Lieu de travail : ST MARTIN D HERES
Date de publication : mardi 9 mai 2017
Nom du responsable scientifique : ALLOIN Fannie
Type de contrat : CDD Doctorant/Offre de thèse
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2017
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 1 757 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Dans le contexte actuel, de développer une alternative au système Li-ion, les batteries au Magnésium présentent des caractéristiques très intéressantes, en termes de performances, de coût et de sécurité. L'émergence d’une batterie magnésium commerciale présentant des performantes supérieures aux batteries Li-ion est cependant conditionnée au développement de nouveaux électrolytes et matériaux d’électrode dépassant l'état de l’art actuel. En effet, l'utilisation de cations divalents, Mg2+, impose le développement de stratégies alternatives à celles développées pour le Li-ion, les électrolytes classiques induisent la formation d'une couche de passivation à la surface du Mg, le rendant électrochimiquement inactif. Avec les connaissances actuelles, la communauté scientifique est actuellement incapable de développer une électrode positive inorganique performante pour la batterie au magnésium par contre l'utilisation de matériaux organiques propose une alternative très intéressante.

Objectif :

La thèse qui sera menée sur les batteries magnésium a deux objectifs principaux, améliorer les performances obtenues avec l’électrolyte qui vient d’être développé récemment au laboratoire en modulant la modification chimique de l’anion BH4- et aller vers une batterie complète qui associerait un électrolyte innovant, une négative en magnésium métal à une électrode positive constituée d’un matériau actif organique. Cette approche matériau et système électrochimique s’accompagnera de l’étude des propriétés physico-chimiques et électrochimiques de l’électrolyte et des interfaces afin d’avancer dans la compréhension globale du système.

Résultats attendus :

Les résultats attendus sont associés tant à la définition d’un nouvel électrolyte performant qu’à une étude approfondie de ces propriétés physico-chimiques et électrochimiques. Nous nous intéresserons à corréler la composition de l’électrolyte (chimie du sel de borohydrure, concentration, présence ou non de Mg(TFSI)2) à la nature des complexes stables en solution et aux performances électrochimiques obtenues. Une meilleure compréhension de l’interface Mg/électrolyte est également attendue.
Pour ce qui s’agit de l’électrode positive, les résultats attendus ont trait au développement d’une électrode organique performante pour le magnésium et l’évaluation des performances de systèmes quinone/Mg2+ en solution et en batterie.

Profil et compétences recherchées:

Le candidat retenu pour cette thèse devra posséder des compétences en chimie générale (organique et physico-chimie), une expertise en caractérisations spectroscopiques et en électrochimie sera un plus important. Il devra également montrer une capacité à travailler en équipe, à analyser et synthétiser des résultats et une curiosité pour de nouvelles techniques et concepts. Il devra avoir une bonne connaissance de la langue française ou anglaise.

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 agents (permanents et non permanents)

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



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