H/F Nouvelles membranes amphotères pour les batteries à circulation aqueuses à redox organique de grand

Missions :
L’objectif de ce projet est de développer et caractériser de nouvelles membranes, moins chères et plus écologiques, à base de polymères à squelette carbohydrogénés afin de développer des batteries organiques à flux redox très performantes et durables.

Activités :
Synthèse et caractérisation des polymère ioniques
Mise en forme et caractérisation des membranes ex-situ, in-situ et en cellule
Montage et test en batterie
Participation à des réunion du projet,
Rédaction des rapports de projet et des publications

Contexte de travail :
Le travail sera effectué au laboratoire LEPMI, qui est une unité mixte de recherche du CNRS, de Grenoble INP - UGA, de l’UGA et de l'université Savoie Mont Blanc, présente à Grenoble et Chambéry (UMR 5279) en collaboration avec les partenaires du projets PEPR Discovery. Dans ce projet deux équipes de LEPMI sont impliquées, MEIL et GUIDE. Le travail aura lieu sous la direction de Cristina IOJOIU et Emilie PLANNES avec le support des ITA des deux équipes.
Contexte scientifique:
Le développement des énergies renouvelables nécessite le stockage stationnaire. Bien que largement développées pour les petits équipements et la mobilité, les batteries Li-Ion ou Na-ion ne sont pas forcément les plus adaptées à ce type d’application, pour des raisons de coût et de recyclabilité. L’une des pistes les plus prometteuses consiste dans le développement de batteries à circulation aqueuses à redox organique, dans lesquelles l’énergie est stockée dans des électrolytes à l’extérieur de la cellule électrochimique. Cela permet de moduler la puissance et la capacité du système électrochimique. Classiquement, les espèces électroactives sont dissoutes dans des milieux aqueux ou non aqueux, le plus largement développé étant les systèmes à flux redox de vanadium.
Récemment, ces technologies ont gagné beaucoup d’intérêt grâce aux développement et l’utilisation de molécules actives organiques dans des électrolytes aqueux. La membrane séparant l’anolyte du catholyte est un composant clé et impacte fortement les performances du système. La membrane la plus utilisée est à base d’un polymère perfluorosulfoné (PFSA) de type Nafion. Bien que de nombreux progrès aient été réalisés dans le développement de différentes molécules actives, des systèmes, le développement des nouvelles membranes plus performantes reste peu étudié.
Ce contrat post doctoral aura lieu dans le cadre d’un PEPR qui implique 4 partenaires (Institut de Science Chimique de Rennes (ISCR), CEA Grenoble, Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides (LRCS) et LEPMI) et a comme objectif de synthétiser de nouveau polymères amphotères et les mettre sous forme de membranes. Ces membranes seront caractériser ex-situ, in situ ainsi qu’en système au LEPMI et/ou en collaboration avec les partenaires du projet.