Description du sujet de thèse

Les batteries à l'état solide pourraient apporter des avancées significatives telles qu'une sécurité accrue et des rendements énergétiques plus élevés. Alors que la plupart des efforts sont actuellement consacrés au lithium, une technologie reposant sur les ions fluorure pourrait dépasser les attentes actuelles grâce à un porteur de charge mobile, léger, abondant (30 fois plus que le lithium), intrinsèquement sûr et pouvant donner naissance à des dispositifs à haute densité énergétique (5 fois plus que les piles au lithium). La jeunesse d'un tel système (preuve de concept publiée en 2011) nécessite toutefois de nombreuses autres recherches, en particulier sur les conducteurs fluor-ion, un composant central de ces batteries à l'état solide. En raison de sa dynamique anionique induisant une paire d'électrons solitaire, cette thèse de doctorat explorera la chimie cristalline des matériaux fluorés à base d'étain comme plateforme pour approfondir les aspects fondamentaux et appliqués de l'électrolyte solide à ions fluorure. En étudiant les caractéristiques critiques survenant à différentes échelles de longueur (aspects structurels) et de temps (propriétés de transport), ce travail de doctorat cherche à résoudre la relation structurelle et de transport ionique en identifiant les descripteurs clés (désordre local, interstitiels, etc.) qui dictent la mobilité des ions. Le projet étudiera en outre les propriétés pertinentes pour les applications des dispositifs, notamment la stabilité et les propriétés interfaciales entre l'électrolyte et l'électrode. Une forte synergie entre les partenaires conduira à la construction de prototypes de cellules complètes en utilisant diverses techniques, notamment le frittage par plasma d'étincelles et le coulage de bandes, afin d'approcher les applications à grande échelle. Globalement, en prenant en compte l'ensemble des propriétés de l'électrolyte, ce projet fournira une image détaillée permettant son fonctionnement pratique dans un dispositif de cellule complète.

Contexte de travail

Le laboratoire PHENIX est une unité mixte de recherche (UMR 8234) du CNRS et de Sorbonne Université.
Il est situé sur le campus Pierre et Marie Curie de l'Université Sorbonne, à Paris.
Le laboratoire est dirigé par Laurent Michot.
L'équipe de recherche du laboratoire est composée d'environ 50 personnes, dont des chercheurs, des ingénieurs et des techniciens.
Le laboratoire dispose d'un équipement de pointe pour la recherche en physicochemie des électrolytes et des nanosystèmes interfaciaux.

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.

Contraintes et risques

N.A

Informations complémentaires

N.A