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Doctorant.e H/F

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Français - Anglais

Date Limite Candidature : lundi 11 juillet 2022

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Informations générales

Référence : UMR8213-BRILER-001
Lieu de travail : PARIS 05
Date de publication : lundi 20 juin 2022
Nom du responsable scientifique : Brigitte Leridon
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Conducteurs superioniques pour des applications de stockage d'énergie durables.
Des rapports récents (1,2) démontrent la nécessité d'augmenter la part des énergies renouvelables, ainsi que du transport électrique dans le mix énergétique global, afin de décarboner la production et/ou l'utilisation d'énergie et de limiter l'augmentation de la température. Ces deux aspects nécessiteront des solutions de stockage d'énergie électrique efficaces et fiables. L'enjeu est aussi que ces solutions de stockage d'énergie soient durables et sûres, ce qui est loin d'être le cas de la technologie phare, à savoir la batterie Li-ion.
En exploitant les propriétés à l'état solide de certains systèmes de pérovskites à base de titanate, nous avons démontré la possibilité de développer des systèmes de stockage d'énergie entièrement solides sans Li ni Co. Ces matériaux à l'état solide présentent une conductivité ionique remarquable d'environ 1 mS/cm avec une conductivité électronique extrêmement faible (inférieure à 10 nS/cm) à température ambiante, ce qui les rend intéressants pour une grande variété d'applications. Dans certaines situations expérimentales cependant, la contribution électronique s'avère fortement augmenter et devenir dominante, ce qui peut également être avantageux.
Les mécanismes microscopiques en jeu derrière le comportement observé restent à investiguer. Ce qui fait que les électrons sont localisés dans un matériau alors que les ions sont délocalisés est un problème subtil. Ce qui fait que sous de petites variations de structure, ou des stimulations particulières, la situation s'inverse est ce que nous cherchons à étudier.
L'objectif de ce projet de thèse est donc d'aborder par une variété de techniques expérimentales et théoriques les mécanismes fondamentaux en jeu dans ces matériaux (et apparentés).
Le candidat sera formé à l'utilisation de diverses techniques expérimentales : mesures électriques, microscopie électronique (HRTEM, XPS…), spectroscopie infrarouge et Raman, XDR et diffraction neutronique, en bénéficiant d'un riche réseau collaboratif (projet ANR MIMETIX). Il (elle) effectuera également des simulations ab initio telles que la DFT et la dynamique moléculaire.
Le projet exposera l'étudiant à un domaine riche à la frontière de la physique et de la chimie fondamentales avec une grande variété de techniques expérimentales et de modélisation, ajoutant diverses techniques au portefeuille de compétences de l'étudiant. Il exposera également l'étudiant à un environnement allant de la physique et de la chimie fondamentales aux dispositifs applicatifs, et ouvrira des possibilités de carrière à la fois dans le secteur universitaire et le secteur privé.
Nous recherchons un candidat motivé, titulaire d'un Master en Physique du Solide ou Physique des Matériaux, capable d'interagir au sein d'un réseau de recherche dynamique, de travailler et de réfléchir de manière autonome et d'être force de proposition.
Cette thèse est intégralement financée dans le cadre d'un projet ANR.

Contexte de travail

Le travail sera effectué au LPEM-ESPCI dans le groupe du Dr Brigitte Leridon en collaboration avec le groupe du Pr. Stéphane Holé et dans le cadre d'un réseau ANR dynamique générant de nombreuses collaborations ;

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