Doctorat (H/F) - Transformations structurales des hydroxydes lamellaires pour le stockage de chaleur

Description du Poste

Sujet De Thèse

L’objectif est d’étudier la formation et les transformations structurales de matériaux multimétalliques avec des applications potentielles dans le stockage de la chaleur grâce à des cyclages de réactions chimiques endo- et exothermiques. Les matériaux actuels souffrent néanmoins de la non-réversibilité des réactions mises en jeux, ce qui empêche leur application à grande échelle pour décarboner l’industrie. Améliorer la densité énergétique et la réversibilité nécessite de mieux comprendre ces transformations de phase et notamment le rôle des défauts cristallins. Dans ce projet, nous nous focaliserons sur les hydroxydes doubles lamellaires, qui sont prometteurs en raison de la diversité de leurs compositions et de leurs propriétés de reconstruction après déshydratation thermique. Les systèmes multicationiques offrent notamment la possibilité d’ajuster finement les propriétés thermiques et diagrammes de phase grâce à leur composition chimique et à d’éventuels effets entropiques, conduisant à des propriétés inédites pour le stockage de chaleur.
Les matériaux seront synthétisés par des méthodes de chimie douce, peu énergivores et respectueuses de l’environnement, associées à des traitements thermiques flash innovants pour obtenir les oxydes correspondants. Les matériaux seront caractérisés à l’aide de techniques avancées, en particulier par microscopie électronique in situ. Cela nécessitera le développement de nouvelles approches d’analyse visant à réduire l’influence de l’irradiation électronique sur ces matériaux sensibles et sur leurs transformations. Ces analyses structurales et chimiques ex situ et in situ seront réalisées avec les équipements de microscopie électronique de dernière génération disponibles à l’IPCMS. De nouveaux protocoles de traitement des données utilisant l’intelligence artificielle seront développés pour permettre les analyses avec une haute résolution spatiale et temporelle. Ces données issues de la microscopie seront associées à des mesures d’ensemble à haute résolution temporelle (XAS, Raman, DRX), en portant une attention particulière à l’analyse par fonction de distribution de paires (PDF), soutenue par l’apprentissage automatique pour accéder à une description fine des défauts cristallins, du désordre atomique et de leur évolution lors des traitements thermiques et des cyclages.

Votre Environnement de Travail

La thèse financée par le CNRS se déroulera dans le cadre du laboratoire commun de recherche CARMEN (CAractérisation des Matériaux pour les Energies Nouvelles) et concernera principalement les laboratoires IPCMS (Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg) et LCMCP (Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris).
La localisation principale sera l’IPCMS, unité mixte de recherche CNRS-Université de Strasbourg, où la personne recrutée intègrera l’équipe « Nanomatériaux et microscopie électronique » du département « Surfaces et Interfaces » et la plateforme expérimentale associée. L’expertise de l’équipe réside dans l'étude des matériaux et des systèmes physico-chimiques en général en utilisant des approches in situ, à la fois en environnement gaz et liquide, ainsi que la reconstruction 3D par tomographie électronique. La plateforme expérimentale dispose de porte-échantillons in situ pour la microscopie électronique permettant de travailler en atmosphères gaz et liquide et de trois microscopes électroniques : JEOL 2100, JEOL 2100F et JEOL Grand ARM2. Le doctorant travaillera également en étroite collaboration avec les autres partenaires du laboratoire commun CARMEN, en particulier avec le LCMCP et l’IFP Energies Nouvelles, qui s’intéressent aux propriétés thermochimiques de ces composés.
Le laboratoire IPCMS se trouve que le campus de Cronenbourg à Strasbourg, à 20 minutes du centre de Strasbourg en transport public (ligne de bus G), et est doté d’un restaurant universitaire pour le personnel des laboratoires de recherche. La durée du projet est de 36 mois.

Contraintes et risques

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.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

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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