Missions

L'objectif de ce post-doc est de concevoir des modèles atomistiques de l'interface électrode/électrolyte dans les batteries développées par l'ITEN, à l'anode et à la cathode. Les deux électrodes sont des oxydes de métaux de transition à base de lithium. Ces modèles seront ensuite utilisés pour étudier le mécanisme d'insertion des ions lithium et pour comprendre la nature de l'interaction entre le matériau et l'électrolyte. Grâce à ces connaissances, d'autres compositions de matériaux actifs pourraient être proposées pour améliorer l'insertion du lithium ou l'interaction avec l'électrolyte. Les mécanismes de dégradation observés par l'ITEN (par exemple, la lixiviation des métaux de transition) pourraient également être étudiés. Ces modèles et caractéristiques d'interface seront ensuite transférés à d'autres chercheurs pour une modélisation à plus grande échelle (dynamique moléculaire, modélisation par éléments finis de la batterie...). Le candidat post-doctorant aura l'opportunité de collaborer avec tous les membres du LabCom.

Activités

Le développement des modèles s'appuiera sur les caractérisations expérimentales disponibles de ces interfaces et se concentrera sur les structures plausibles de l'interphase solide-électrolyte sur l'extrême surface. Les méthodes de calcul appliquées seront des méthodes semi-empiriques périodiques et la théorie de la fonctionnelle de la densité. La personne recrutée aurait accès au méso-centre de calcul, le CBPsmn (60 000 coeurs).

Compétences

Le candidat doit être titulaire d'un doctorat en chimie computationnelle, idéalement en science des matériaux et/ou des surfaces. Une expérience dans la modélisation des phénomènes électrochimiques sera fortement appréciée ainsi que des compétences en programmation. Comme attendu pour un poste de post-doc, nous recherchons un candidat très autonome capable de travailler avec des personnes venant de différents domaines de recherche.

Contexte de travail

L’entreprise ITEN conçoit des microbatteries sûres et efficaces en combinant des matériaux d'électrodes céramiques poreux à des électrolytes inorganiques spécifiques. Le Laboratoire de Chimie et la société ITEN travaillent ensemble dans le cadre d'un « Laboratoire Commun » (LabCom), appelé AMIE, pour comprendre et améliorer le principe de fonctionnement de ces microbatteries et concevoir la prochaine génération de batteries. Le LabCom AMIE rassemble des chercheurs universitaires et privés en chimie expérimentale et computationnelle, en science des matériaux, en électrochimie et en ingénierie. Il vise à élucider les paramètres physico-chimiques fondamentaux qui entrent en jeu dans ces batteries afin de proposer des améliorations des composants de la cellule, c'est-à-dire des matériaux d'électrode et de l'électrolyte.

Contraintes et risques

Il n'y a pas de contraintes ni de risques particuliers pour ce poste.