Chercheur junior : effet de composants intelligents sur les performances électrochimiques des batteries

Missions :
Les accumulateurs lithium-ion ont permis le développement de l'électronique portable et du véhicule électrique, en raison de la quantité d'énergie qu'ils sont capables de stocker pour un poids et un volume réduits. Le formidable succès de ces systèmes et le développement de nouvelles applications à grande échelle (stockage des énergies renouvelables, objets connectés, etc.) requièrent des améliorations constantes. En particulier, il est nécessaire de réduire l'empreinte carbone et le coût de cette technologie pour un développement à grande échelle dans les années futures. Ces améliorations passent par l'augmentation de la durée de vie et de la fiabilité des batteries Li-ion. Ce postdoc s'inscrit dans le cadre du projet HEAL B&B du PEPR Batteries (Programme France 2030, stratégie nationale d'accélération de la recherche sur les batteries) et fait l'objet d'une étroite collaboration entre plusieurs laboratoires de recherche du Réseau Français sur le Stockage Electrochimique de l'Energie (RS2E https://www.energie-rs2e.com/fr/notre-organisation). Le sujet proposé vise à accroître la durée de vie, la sécurité et la fiabilité des batteries par l’intégration de fonctions et de composants intelligents capables de prévenir ou de limiter les réactions secondaires délétères, voire de réparer sélectivement les éléments dégradés. Des composants intelligents comme de nouveaux liants fonctionnels avec des propriétés élastomères et d'auto-réparation, ou encore des séparateurs contenant des fonctions complexantes pour fixer les métaux dissous sont envisagés. L’utilisation de polymères conducteurs de type p ou n permettront de se passer d’additifs conducteurs carbonés, avec en perspective une augmentation de la capacité massique et volumique des électrodes. Des polymères incluant des groupes radicaux redox assureront un rôle de protection contre la surcharge, basé sur le principe de la navette redox.


Activités :
Ce projet de recherche fera l'objet d'une étroite collaboration entre l'IPREM (Institut des Sciences Analytiques et de Physicochimie pour l'Environnement et les Matériaux, Université de Pau et des Pays de l'Adour, https://iprem.univ-pau.fr) et le SYMMES (Systèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l'Énergie et la Santé, Université Grenoble-Alpes, https://www.symmes.fr/). Des interactions avec le laboratoire LCMCP (Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris, Sorbonne Université, https://lcmcp.upmc.fr) sont également prévues dans le projet.
La personne recrutée consacrera une grande partie de son activité de recherche à étudier les phénomènes ayant lieu aux interfaces électrode/électrolyte, en relation avec les performances électrochimiques des batteries, dans un souci de compréhension et de description des mécanismes. Les interfaces entre les matériaux d'électrodes et les électrolytes sont en effet le point clé dans le développement de nouvelles technologies de batteries car c'est
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