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H/F - Offre de thèse : Molécules “dual Redox” pour le stockage de l'énergie

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : lundi 28 juin 2021

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Informations générales

Référence : UMR6200-CLECAB-001
Lieu de travail : ANGERS
Date de publication : lundi 7 juin 2021
Nom du responsable scientifique : Clément Cabanetos
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

L'accessibilité pour le plus grand nombre aux technologies nomades avancées ont fait du stockage de l'énergie électrique une préoccupation actuelle majeure des sociétés modernes. De plus, à l'ère de la transition énergétique, dictée par l'épuisement des énergies fossiles, les technologies de stockage efficaces représentent un enjeu essentiel et complémentaire aux sources d'énergie renouvelables qui puisque généralement intermittentes (solaire/éolien). Dans ce contexte, les batteries métal-ion ont largement été développées et sont désormais bien implantées dans l'industrie électronique. Cependant, l'extraction, le traitement et l'utilisation de ces matériaux soulèvent des questions sur leur impact environnemental et leur disponibilité future. Par conséquent, les matériaux organiques dit “redox actifs” semblent être des substituts idéaux en raison de leur faible coût, de leur abondance, de leur accessibilité et versatilité synthétiques, de leur recyclabilité et de leur potentielle compatibilité avec des dispositifs de grande surface, légers et flexibles. Communément associés à une électrode métallique, il est à noter que très peu de matériaux organiques électro actifs ont été utilisés pour la préparation de batteries dites « tout-organiques » (c'est-à-dire où les deux électrodes sont composées de matériaux organiques). Constituée généralement de deux électrodes organiques différentes, l'optimisation de tels dispositifs peut rapidement devenir délicate et chronophage. Dans ce contexte, le projet DREAM (Dual REdox Active Molecules for Energy Storage Applications) vise à utiliser le même matériau aux deux électrodes, à travers la synthèse et la fonctionnalisation de molécules actives « dual redox » non métallique, permettant ainsi un stockage de l'énergie par voie électrochimique dans des dispositifs organique et symétrique. Pour se différencier de l'existant, et pour aller vers la simplification et l'innovation, l'accent sera mis sur la synthèse de molécules simples non métallique qui i) n'ont pas besoin d'être prélithiatiées, ii) ont des propriétés redox stables et compatibles, c'est-à-dire pouvant être à la fois oxydé et réduit de manière réversible et avec une grande différence de potentiel et iii) peut être post-fonctionnalisées (en fonction de la nature du dispositif considéré). S'appuyant sur des travaux préliminaires très prometteurs, le projet DREAM vise ainsi à contribuer au développement de la prochaine génération de dispositifs de stockage électrochimique de l'énergie plus propres et plus sûrs.

Contexte de travail

Le laboratoire MOLTECH-Anjou (laboratoire mixte CNRS- Université d'Angers) associe les compétences de 80 personnes, dont près d'une cinquantaine de chercheurs CNRS, enseignants-chercheurs, ingénieurs et personnels techniques et une trentaine de doctorants et de chercheurs post-doctorants.
L'activité scientifique du laboratoire MOLTECH-Anjou est centrée sur le développement de matériaux moléculaires organiques ou hybrides organiques-inorganiques, en soutien à des axes à forte visibilité comme l'électronique organique, les matériaux stimulables, la nano structuration ou encore les matériaux pour l'énergie. Cinq équipes de recherche mettent en commun leurs expertises (chimie théorique et modélisation, synthèses organique, inorganique, chimie de coordination, supramoléculaire, chimie physique et analytique, élaboration de matériaux) et en photonique. Quatre équipes relèvent de l'Institut National de Chimie du CNRS (INC), la cinquième émargeant à l'Institut National de Physique du CNRS.

Contraintes et risques

manipulation de produits chimiques

Informations complémentaires

Le/la candidat-e devra être titulaire d'un master 2 en chimie organique et donc présenter de solides compétences en chimie organique. Une expérience des systèmes p-conjugués serait un plus. Langue anglaise lue parlée et écrite obligatoire.

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