En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez le dépôt de cookies dans votre navigateur. (En savoir plus)

Détection infrarouge in opérando de l'évolution de la chimie de la batterie via des fibres optiques (H/F)

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

Date Limite Candidature : lundi 26 juillet 2021

Assurez-vous que votre profil candidat soit correctement renseigné avant de postuler. Les informations de votre profil complètent celles associées à chaque candidature. Afin d’augmenter votre visibilité sur notre Portail Emploi et ainsi permettre aux recruteurs de consulter votre profil candidat, vous avez la possibilité de déposer votre CV dans notre CVThèque en un clic !

Faites connaître cette offre !

Informations générales

Référence : UMR8260-SATMAR-002
Lieu de travail : PARIS 05
Date de publication : lundi 5 juillet 2021
Nom du responsable scientifique : Prof. Jean-Marie Tarascon
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

Les batteries, en tant que l'une des technologies de stockage d'énergie les plus polyvalentes, jouent un rôle central dans la transition en cours des combustibles fossiles vers les énergies renouvelables. Ils sont devenus des catalyseurs clés pour le déploiement des transports électriques et l'utilisation de sources d'énergie renouvelables décentralisées et intermittentes. Notre dépendance croissante vis-à-vis des batteries nécessite une surveillance précise de l'état fonctionnel des batteries pour augmenter leur qualité, leur fiabilité et leur durée de vie. Une solution possible consiste à injecter des fonctionnalités intelligentes dans la batterie nécessite l'intégration et le développement de diverses technologies de détection pour transmettre des informations dans et hors des cellules comme ce qui se fait en médecine pendant la chirurgie via l'utilisation de fibres optiques. Récemment, nous avons démontré la faisabilité de découpler de manière operando des événements chimiques et thermiques. Cependant, pour comprendre le mécanisme des réactions en cascade conduisant à la formation du SEI, un chaînon manquant concerne la nature et la formule des espèces chimiques impliquées. Par conséquent, ce projet de thèse vise à surmonter cette limitation en approfondissant la chimie des batteries en identifiant la voie de décomposition de l'électrolyte et les espèces chimiques parasites. Des fibres optiques fonctionnant dans le domaine IR seront sélectionnées.

Contexte de travail

Les expérimentations seront réalisées principalement dans des cellules prototypes de type cylindrique ou poche. La chimie cellulaire ciblée sera basée sur des batteries lithium ou sodium ion. Les électrolytes et leur réaction interfaciale avec les électrodes seront surveillés par des capteurs IR. Les résultats seront complétés par des analyses électrochimiques de type pièce de monnaie ainsi que des cellules cylindriques. Les cellules préparées avec les différents électrolytes étudiés seront comparées à ces données de référence en termes de capacité de rétention, d'efficacité coulombienne, de variation d'impédance et de polarisation et d'évolution des gaz. Pour les électrolytes montrant les résultats les plus prometteurs, les produits de dégradation seront identifiés par analyse GC/IR/MS, à la fois de l'électrolyte après cyclage et des gaz générés dans les cellules, et les surfaces des électrodes seront analysées par XPS. Les mêmes techniques seront utilisées pour quantifier l'effet des différents additifs, qu'ils soient destinés à stabiliser le SEI/CEI formé à l'anode ou à limiter la dégradation sur la cathode à haut potentiel.
Enfin, à partir des différentes données collectées, de nouvelles formulations combinant plusieurs cosolvants et éventuels additifs pourraient être proposées et testées avec les mêmes outils et méthodes afin de définir un électrolyte optimisé pour les batteries Na ion ou les batteries Li-ion haute tension aux températures considérées.

Contraintes et risques

NA

Informations complémentaires

Réseau National Stockage Energie

On en parle sur Twitter !