Missions

- synthèse de MXene par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et par sels fondus
- optimisation des conditions des synthèses suivie par caractérisation physico-chimique des matériaux obtenus
- synthèse des composites MXene et carbone dur
- préparation d'électrodes et tests électrochimiques dans les supercondensateurs et les batteries
- étude de mécanismes de charge par des techniques ex-situ et operando

Activités

Les matériaux bidimensionnels (2D) à base de carbure et nitrure de métaux de transition, aussi appelé MXenes, sont particulièrement prometteurs pour le stockage électrochimique de l’énergie. Malheureusement, leur synthèse n’est actuellement pas soutenable car elle requiert beaucoup d’énergie ainsi que l’utilisation de produits chimiques toxiques (e.g. HF). Dans ce projet, nous proposons de développer la synthèse de MXenes par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et l’utilisation des sels fondus. Le travail à IS2M consistera dans l’optimisation de la synthèse des matériaux MXene et leurs composites avec le carbone dur, leur caractérisation physico-chimique par différentes techniques ainsi que l'évaluation de leurs performances dans les supercondensateurs et les batteries Na-ion. Des techniques d’analyse in-operando seront mises en œuvre afin d’approfondir la compréhension des mécanismes de stockage de l’énergie. Cette approche permettra d’optimiser les performances des dispositifs, en particulier en termes de densité d’énergie, de capacité et de durée de vie.

Compétences

- expérience dans la synthèse des MXene
- connaissances de la technique CVD
- expérience en électrochimie
- maitrise des techniques de caractérisation de matériaux
- maîtrise de l'anglais (niveau B2) et bonne capacité rédactionnelle

Contexte de travail

Le chercheur post-doc (H/F) travaillera dans l'axe Carbone et Matériaux Hybrides (CMH) de l'Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (IS2M), sous la surpervision du Dr Camélia Ghimbeu, directrice de Recherches. L’Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (IS2M) est une unité mixte de recherche CNRS–Université située en Haute-Alsace, France (UMR 7361). Les recherches menées à l’IS2M sont axées sur le développement de méthodes et procédés innovants de synthèse, de mise en forme, de fonctionnalisation et de biofonctionnalisation des matériaux, ainsi que sur le développement de méthodes de caractérisation spécifiques et/ou sur mesure. L’étude des mécanismes d’interaction entre une surface et son environnement, ainsi que l’établissement de corrélations de propriétés à différentes échelles, sont réalisées en lien étroit avec de nombreux domaines d’application : énergie, dépollution, capteurs, catalyse, etc.
L’institut dispose d’un vaste parc d’équipements de haute performance, enrichi par onze plateformes techniques certifiées ISO 9001, permettant une caractérisation physico-chimique approfondie des propriétés des matériaux. Le travail sera réalisé au sein de l’équipe « Carbone et Matériaux Hybrides » (CMH). Cette équipe possède un savoir-faire reconnu dans la fabrication de matériaux carbonés aux propriétés ajustées et leur caractérisation fine, ainsi que dans leur utilisation comme électrodes pour supercondensateurs et batteries. L’équipe dispose d’un large parc expérimental dédié à la synthèse des matériaux (autoclaves, fours de pyrolyse et CVD, four micro-onde etc.) et également à leur caractérisation électrochimique (boîte à gants, cycleur batterie, potentiostat, cellules DRX / Raman operando etc.)
Le travail se déroulera principalement à l’IS2M, et des séjours au sein du Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), Berlin, Allemagne sont également prévus afin de réaliser des analyses complémentaires.

Le chercheur post-doc (H/F) bénéficiera de la restauration sur le campus au tarif subventionné, du remboursement partiel de ses titres de transpor et/ou d'un forfait mobilité durable, de l'accès à la bibliothèque universitaire, de la formation permanente, de 32 jours de congés, de 12 jours de RTT, de 2 jours de fractionnement, du télétravail et d'un accès au site en transport en commun.

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 l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Risques liés aux produits chimiques, gaz combustibles et corrosives, manipulation en boite à gants et avec sodium métallique