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Modélisation des batteries à circulation redox (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR7314-ALEFRA-006
Lieu de travail : AMIENS
Date de publication : vendredi 6 septembre 2019
Nom du responsable scientifique : Pr. Alejandro A. Franco
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 6 janvier 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Ce projet de thèse s'intéresse au développement d'une série novatrice de modèles physiques permettant de simuler par ordinateur le comportement électrochimique des batteries à circulation redox comprenant des anolytes et catholytes à base de molécules organiques. La nouveauté de ces modèles repose sur l'échelle regardé (mesoscopique) et les approches computationnels utilisés (Monte Carlo cinétique, Dissipative Particle Dynamics, Lattice Boltzmann, continuum…). Ces modèles permettront de décrire de manière efficace les réactions électrochimiques aux interfaces, les réactions de dégradation et les mécanismes de transport sous flux convectif, le tout en gardant une description dynamique quasi-moléculaire. Ils permettront de simuler la réponse électrochimique de la cellule batterie en fonction des paramètres de fonctionnement. Les paramètres d'entrée nécessaires à la construction des modèles ainsi que les résultats de simulation seront déterminés/confrontés par/à des mesures expérimentales dédiées. Les modèles intégreront une plateforme de simulation multiéchelle dévéloppé dans le projet européen SONAR, finançant cette thèse, permettant d'optimiser de manière automatique les chimies de l'anolyte et du catholyte utilisées dans ces batteries.
Profil de candidat recherché: formation en physique ou génie électrochimique ou physique chimie avec background en mathématiques appliquées et simulation numérique. Connaissances en programmation ou expérience avec logiciels de calcul scientifique. Travail d'équipe. Dynamisme. Autonomie. Très bon niveau d'anglais écrit et parlé.

Contexte de travail

L'unité d'accueil sera le Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides (LRCS) installé dans le "HUB de l'Energie" du Réseau de Stockage Electrochimique de l'Energie (RS2E). Il s'agit d'un laboratoire mondialement reconnu dans le domaine du stockage électrochimique de l'énergie avec plus de 100 chercheurs dans son actif. Les activités du LRCS s'articulent autour de différentes thématiques, comme la chimie et l'électrochimie du solide, les caractérisations, le prototypage et la modélisation. Le laboratoire étudie une large plage de technologies de batteries (Li-ion, Sodium-ion, Lithium-Soufre, Metal-Air, circulation redox...) en fort lien avec le RS2E, le réseau européen ALISTORE ERI et des nombreux acteurs industriels.

Contraintes et risques

RAS

Informations complémentaires

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet Européen "SONAR", récemment accepté pour financement par l'Europe sous le programme de recherche Horizon 2020. Ce projet cible au développement d'une plateforme de simulation multiéchelles permettant de faire du "screening" automatique de l'influence des compositions chimiques des anolytes et catholytes sur la réponse électrochimique des batteries à circulation redox.

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