Missions

Les réactions électrochimiques sont appelées à jouer un rôle massif dans le paysage énergétique du futur proche. Que ce soit dans les électrolyseurs, les batteries ou les supercondensateurs, l'interface solide-liquide est l'endroit où tout se passe, où les électrons et les charges sont transférés au-delà des barrières énergétiques, soit pour être stockés, soit pour déclencher des réactions catalytiques. Notre compréhension de cette partie des dispositifs électrochimiques est encore limitée, principalement en raison d'un manque d'outils d'observation. Plus spécifiquement, la concentration des ions dans la phase liquide au voisinage (1-10 nm) d'une électrode reste insaisissable, surtout sous un potentiel électrochimique appliqué. La structure locale et électronique de ces ions, une fois en place, est également mal connue. Nous proposons donc de développer des méthodes spectroscopiques pour sonder cette interface dans des conditions électrochimiques spécifiquement dans le contexte de l'électrocatalyse.

Activités

Dans le cadre d'une chaire de professeur junior au sein du laboratoire ITODYS (CNRS/Université Paris Cité), nous recherchons un(e) post-doctorant(e) pour contribuer au développement et à l'application de ces méthodes. Sa tâche consistera à concevoir, réaliser et analyser des expériences de spectroscopie in situ pour sonder la composition et la structure des électrolytes à l'interface solide-liquide dans des conditions électrochimiques. Les spectroscopies infrarouge et des rayons X seront nos principaux outils, mais d'autres suggestions sont les bienvenues. Notre stratégie consiste à maximiser l'interface solide-liquide en utilisant des matériaux poreux et conducteurs présentant une surface spécifique élevée. Les électrolytes seront d'abord étudiés sous forme de solutions, puis sous potentiel électrochimique et, enfin, en présence d'espèces électrocatalytiques. La modification des paramètres des électrolytes, du matériau conducteur et de l'électrocatalyseur permettra d'obtenir une image complète du comportement de l'électrolyte en conditions électrocatalytiques. Des instruments de laboratoire seront disponibles pour les spectroscopies IR et X ex situ et in situ et seront complétés par des campagnes spécifiques aux synchrotrons. Le post-doctorant fera partie de l'équipe PIXEL, dédiée à l'étude des réactions électrochimiques par des techniques d'imagerie et de spectroscopie.

Compétences

Nous recherchons un candidat très motivé, titulaire d'un doctorat en sciences expérimentales (physique, chimie, sciences des matériaux) et ayant un intérêt marqué pour l'électrochimie. Une expérience démontrée en absorption des rayons X et/ou en spectroscopie infrarouge est attendue, y compris l'analyse des données. Une expérience en électrochimie est également requise, tandis que des connaissances de base en chimie inorganique et en caractérisation des matériaux sont attendues. Une forte motivation pour le travail expérimental et les développements instrumentaux est requise, tandis que des connaissances en chimie théorique, en MD ou DFT, seraient un plus mais ne sont pas nécessaires. La capacité à travailler au sein d'une équipe collaborative mais aussi de manière indépendante est obligatoire, de même que d'excellentes compétences en communication (à la fois écrite et orale) en anglais. La langue française n'est pas requise.

Contexte de travail

Le laboratoire ITODYS accueille 200 chercheurs experts dans la physico-chimie liée à la science des surfaces, aux méthodes de synthèse et à la (photo/électro)catalyse. Il offre une large palette de techniques de caractérisation, de l'imagerie (TEM, SEM, AFM) à la spectroscopie (RMN, IR, XPS, XAS) en passant par l'analyse des produits (GC, GC-MS, ATD/ATG).
L'équipe PIXEL est composée de quatre chercheurs du CNRS, d'un maitre de conférence, d'un ingénieur et d'une douzaine de doctorants et post-doctorants. Tous s'intéressent à l'étude des réactions électrochimiques avec des outils d'imagerie ou de spectroscopie ainsi qu'au développement de ces outils et de méthodes d'analyse des données qu'ils permettent de recueillir.
Le projet est soutenu par une chaire de professeur junior et dispose des fonds nécessaires pour l'achat de matériel et la participation à des conférences.

Contraintes et risques

Risques chimiques classiques. Prévoir des périodes de déplacement et de travail intensif lors de session de collecte de données en synchrotron.