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Doctorant H/F : De l'ingénierie de surface pour résoudre les problèmes d'interface au sein des batteries tout solide

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Informations générales

Référence : UMR8520-FRELEF-060
Lieu de travail : VILLENEUVE D ASCQ
Date de publication : mardi 30 juin 2020
Nom du responsable scientifique : Christophe LETHIEN
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 15 septembre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

La batterie tout solide ne cesse de faire l'objet d'annonces dans les médias de la part des constructeurs de véhicules électriques. Des progrès conséquents ont été effectués au niveau des conducteurs ioniques inorganiques. Cependant, la complexité des interfaces fait que nos espoirs doivent être modérés. Une solution existe-t-elle ? C'est ce à quoi cette thèse tentera de répondre via de l'ingénierie d'interraciale. Elle consistera au dépôt d'une couche tampon (principalement oxyde acide) par des techniques sol-gel, par jets atomiques (ALD) ou par pulvérisation afin de comprendre/caractériser l'expansion chimio-mécanique des électrodes lamellaires Li1-xMO2 à l'électrode positive. L'électrode négative en contact avec l'électrolyte présente également des problèmes d'interfaces liés à la croissance de dendrites dont on visualisera la formation par mesures optiques in situ. L'origine de cette croissance provient de la répartition non uniforme des courants à la surface du Li due à une mauvaise mouillabilité à la surface des conducteurs ioniques. Nous tenterons également de remédier à ces problèmes par le dépôt de couches de Al2O3, Li3PO4, voire de Si pour assurer une meilleure mouillabilité de surface. Ce projet qui associe le dépôt physique de matériaux à la caractérisation d'interfaces par des méthodes analytiques poussées profitera de la synergie entre le laboratoire de L'IEMN (Lille) pour le dépôt et du Collège de France (Paris) pour les techniques de caractérisation électrochimiques et l'assemblage des cellules. L'étudiant sera localisé au Collège de France.
Un profil multidisciplinaire avec des notions de science des matériaux, et d'électrochimie serait le bienvenu tout autant que la maîtrise de l'anglais.

Contexte de travail

Localisation Laboratoire Central IEMN et Collège de France

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