Conception computationnelle d'électrolytes pour batteries Li-ion quasi-solides, chercheur(se) post-doct

Missions :
L'objectif de ce projet est de faire progresser la compréhension et la conception d'électrolytes pour batteries quasi-solides par des méthodes de simulation moléculaire et de chimie quantique. Les batteries étudiées sont construites à partir de matériaux solides poreux, ce qui améliore la sécurité, la durabilité et la miniaturisation. Le transport de charge et le contact interfacial sont assurés par un électrolyte qui imprègne les matériaux poreux des électrodes et du séparateur. La recherche portera sur la caractérisation du comportement de l'électrolyte aux interfaces et en confinement, en ciblant des propriétés clés telles que la conductivité ionique, la viscosité, la solubilité des ions lithium, la compatibilité avec les matériaux et l'élimination de l'utilisation de composés fluorés.
Activités :
Le projet s'appuiera sur des simulations de dynamique moléculaire avec des champs de force polarisables avancés, combinés à des modèles d'apprentissage automatique, pour étudier les propriétés structurales, de solvatation, de mouillage et de transport, essentielles pour rationaliser les performances de l'électrolyte et orienter son optimisation. Les principaux défis consistent à modéliser précisément les matériaux poreux et à capturer les processus pertinents à des échelles de longueur et de temps de l'ordre de 10 nm et 100 ns, tout en conservant les détails des interactions et des structures à l'échelle atomique. Des ressources de calcul GPU de pointe dans des centres régionaux et nationaux viendront soutenir les simulations. Par ailleurs, des outils d'analyse seront développés pour extraire les grandeurs physiques pertinentes, et des calculs de chimie quantique compléteront les simulations en sondant des caractéristiques moléculaires spécifiques et en fournissant des paramètres pour les modèles atomistiques. Tout au long du projet, une collaboration étroite avec des chercheurs expérimentateurs permettra de valider les simulations par rapport aux données expérimentales et d'assurer un retour d'information.
Contexte de travail :
Ce projet au sein du groupe de recherches Liquides Ioniques, animé par les profs. Agilio Padua et Margarida Costa Gomes, offre une opportunité unique de s'engager dans une recherche fondamentale à forte pertinence industrielle dans le domaine du stockage d'énergie, dans le cadre d'un effort collaboratif plus large entre le monde académique et l'industrie. Le Laboratoire de Chimie de l'ENS de Lyon offre un environnement de recherche dynamique et international, avec des collaborations actives entre disciplines, notamment en physique, science des matériaux et ingénierie, ainsi que des partenariats en Europe, en Australie, en Amérique du Sud et en Asie. Situé dans l'un des principaux pôles industriels et culturels d'Europe, Lyon offre une excellent cadre de vie.