CDD Chercheur (H/F): Batteries tout solide à ions sodium. Étude de l'interface électrode/électrolyte par de techniques in situ/operando

Description du Poste

Les Missions

Au CNRS, au laboratoire CEMHTI (conditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et irradiation) à ORLEANS, l'équipe NAFMAT - "Nanofunctional Materials" du laboratoire CEMHTI-CNRS (UPR 3079) recrute un(e) chercheur(se) dans le domaine du stockage électrochimique de l'énergie. Le Dr Raymundo-Piñero, Directrice de recherche au CNRS, supervisera le chercheur.

L'amélioration de l'efficacité énergétique des systèmes est désormais un objectif important pour réduire la consommation de combustibles fossiles et les émissions de CO₂. Les systèmes de stockage d'énergie électrochimique peuvent jouer un rôle significatif dans cette stratégie en permettant de récupérer l'énergie perdue et de la restituer à la demande.

Les batteries à ions sodium à l'état solide (SSSIB) apparaissent comme la solution de stockage d'énergie à court terme la plus efficace qui évite l'utilisation de matières premières critiques. Cependant, les matériaux pouvant être utilisés dans les électrodes et l'électrolyte pour répondre aux exigences de performance en termes de densité énergétique et de stabilité doivent encore être développés. L'objectif principal du projet est de concevoir et de produire des matériaux d'électrodes durables et des électrolytes à base de polymères grâce à des processus efficaces et soutenables. Le projet implique quatre laboratoires de recherche de quatre pays différents et une entreprise. Dans le cadre du projet, la mission de l'équipe NAFMAT du laboratoire CEMHTI sera de sélectionner les matériaux d'électrodes et les électrolytes développés par les autres partenaires qui peuvent fournir une densité d’énergie et une durée de vie élevées afin de répondre aux exigences imposées par l'utilisateur final impliqué dans le projet.

Le chercheur / la Chercheuse sera donc chargé(e) d'étudier les phénomènes se produisant à l'interface électrode/électrolyte afin de développer un SSSIB flexible à l'échelle du laboratoire, doté d'une architecture optimisée qui présente des densités énergétiques élevées tout en conservant une densité de puissance élevée et une bonne durée de vie. Une compréhension approfondie des mécanismes de stockage de charge à l'interface électrode/électrolyte, à l'aide de cellules et de méthodologies in situ/operando précédemment développées au CNRS-CEMHTI, notamment la spectroscopie Raman, la RMN et la spectrométrie de gaz, permettra de mieux comprendre les relations entre ces processus et les propriétés physico-chimiques des matériaux, qui dépendent des conditions de synthèse.

L'Activité

Les activités de la personne recrutée seront :
- L’intégration des matériaux développés par d'autres partenaires dans des cellules de laboratoire : Swagelok®, piles boutons et enfin pouch cells afin d'optimiser l'architecture des systèmes.
- L'utilisation de plusieurs techniques électrochimiques pour évaluer les paramètres nécessaires a optimiser performances.
- La comparaison des résultats électrochimiques avec les caractéristiques physico-chimiques afin de définir des stratégies d'optimisation des matériaux.
- L'utilisation/le développement de techniques avancées in situ/operando, notamment la RMN, la spectroscopie Raman et la spectrométrie de masse, en collaboration avec autres équipes du CEMHTI, pour explorer l'interface électrode/électrolyte et évaluer les mécanismes de stockage de charge et de vieillissement.
- Valoriser les résultats par la rédaction de publications ou la présentations de poster lors de la participation à des congrès

Votre Profil

Compétences

- Doctorat récent en science des matériaux et électrochimie, en particulier dans le domaine du stockage électrochimique de l'énergie.
- Le candidat doit avoir une solide expérience dans l'assemblage et le test de cellules électrochimiques.
- Compétences avancées en communication en anglais pour la communication avec les partenaires du projet et pour contribuer à des actions de diffusion scientifique.

Votre Environnement de Travail

Le CEMHTI est une unité propre de recherche du CNRS répartie sur deux sites proches (Haute température et Cyclotron) et regroupant environ 100 personnes. Le laboratoire développe des expertises et des outils originaux sur le plan national et international pour étudier notamment in situ les propriétés physico-chimiques des matériaux en conditions extrêmes. Le/La chercheur(se)sera basé(e) sur le site haute température du laboratoire et intégrera l'équipe NAFMAT
L'équipe de recherche s'intéresse depuis longtemps et possède une expérience largement reconnue dans les activités de recherche liées à la conception, la caractérisation et la modification de matériaux nanoporeux (à partir de différents précurseurs et voies de synthèse) aux propriétés modulées pour leur utilisation comme électrodes, catalyseurs et adsorbants dans des applications de haute technologie couvrant le stockage d'énergie et la protection de l'environnement.
Au fil des ans, le groupe a accumulé un savoir-faire en science des matériaux pour la recherche fondamentale et appliquée et possède une solide expérience dans i) le développement de nouveaux matériaux à base de carbones nanostructurés ou de carbone/oxyde métallique pour des applications dans le domaine du stockage électrochimique de l'énergie et du contrôle de la pollution de l'air/de l'eau, ii) l'étude des interfaces matériau/environnement par le développement de nouvelles techniques in situ/operando basées sur la RMN à l'état solide, Raman ou la spectrométrie de gaz, avec un intérêt particulier sur les interfaces électrode/électrolyte dans les batteries et les supercondensateurs, et iii) le développement de systèmes de stockage électrochimique à haute densité d'énergie et de puissance utilisant des matériaux durables .

Le groupe NAFMAT est actuellement composé de 14 personnes : 3 directeurs de recherche (personnel permanent), 3 ingénieurs (personnel permanent), 2 chercheurs postdoctoraux et 6 doctorants. Au cours des dernières années, le groupe a supervisé 7 thèses de doctorat, déposé 8 brevets et publié plus de 200 articles dans des revues à comité de lecture. Le groupe entretient une collaboration étroite avec d'autres institutions nationales et internationales de renom, et possède une grande expérience dans la coordination et la participation à des projets de R&D et à des contrats industriels. Ses activités actuelles sont financées par plusieurs programmes d'excellence de l'Union européenne, ainsi que par des projets régionaux et nationaux.
Le Dr Raymundo-Piñero est directrice de recherche au CNRS, responsable du groupe NAFMAT au CEMHTI (CNRS, UPR 3079, Orléans) et chercheur principal du partenaire CEMHTI dans ce projet.

Rémunération et avantages

Rémunération

Rémunération entre 3041.58 € et 4216.70 € bruts mensuels selon expérience

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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