PhD (H/F): Compréhension et contrôle de la formation de dépôts inhomogènes dans les batteries à lithium
Référence : UMR8260-OZLSEL-012
- Fonction publique : Fonction publique de l'État
- Employeur : Centre national de la recherche scientifique (CNRS)
- Localisation : 75231 PARIS 05 (France)
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- Nature de l’emploi Emploi ouvert uniquement aux contractuels
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Nature du contrat
CDD de 3 ans
- Expérience souhaitée Non renseigné
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Rémunération Fourchette indicative pour les contractuels 2300,00 € brut mensuel € brut/an Fourchette indicative pour les fonctionnaires Non renseignée
- Catégorie Catégorie A (cadre)
- Management Non renseigné
- Télétravail possible Non renseigné
Vos missions en quelques mots
Sujet de thèse :
Les batteries à lithium métal constituent une voie prometteuse pour accroître significativement la densité énergétique des systèmes de stockage électrochimique. Cependant, leur développement est limité par la formation de dépôts inhomogènes de lithium, susceptible de dégrader les performances et de compromettre la sécurité des cellules. Des études récentes suggèrent que les asymétries entre les phases de charge et de décharge, jouent un rôle majeur dans ces phénomènes, mais les mécanismes sous-jacents restent encore mal compris.
L'objectif de cette thèse est d'élucider les mécanismes physicochimiques responsables des dégradations à l’anode induites par ces conditions de fonctionnement asymétriques. Une compréhension approfondie de ces mécanismes constituera un préalable indispensable à la conception de stratégies de mitigation efficaces. Les connaissances acquises serviront ainsi à développer des solutions innovantes visant à stabiliser l'interface lithium-électrolyte et à limiter les dépôts inhomogènes. Deux approches complémentaires seront explorées : l'ingénierie de l'électrolyte par l'ajout d'additifs fonctionnels favorisant la formation d'interfaces stables, et la conception de couches protectrices hybrides à gradient de composition à la surface du lithium métal afin d'homogénéiser les flux ioniques et les réactions interfaciales.
Le projet s'appuiera sur une combinaison d'outils électrochimiques avancés (cyclage en piles bouton, spectroscopie d'impédance, rendement coulombique), de caractérisations operando par spectroscopie infrarouge à fibre optique permettant de suivre l'évolution des interfaces en temps réel, ainsi que d'analyses post-mortem de pointe (XPS, ToF-SIMS, SEM-FIB, IR) pour relier la composition et la structure des interfaces aux performances électrochimiques.
Cette thèse offrira au candidat l'opportunité de développer une expertise à l'interface entre électrochimie, science des matériaux et caractérisations avancées, dans un domaine stratégique pour les futures générations de batteries à haute densité énergétique.
Profil recherché: Titulaire d'un Master 2 ou d'un diplôme d'ingénieur en chimie, science des matériaux, électrochimie ou discipline apparentée, le ou la candidat(e) possède un fort intérêt pour les matériaux fonctionnels et le stockage électrochimique de l'énergie. Des connaissances en électrochimie et/ou en caractérisation des matériaux seront appréciées. Curiosité scientifique, autonomie, rigueur et capacité à travailler en équipe sont essentielles pour mener à bien ce projet.
Contexte :
Cette thèse sera menée au sein de la Chaire « Chimie du solide et de l'énergie » du Collège de France, dirigée par Jean-Marie Tarascon, figure internationale du domaine des batteries et du stockage électrochimique de l'énergie. Situé au cœur du Quartier latin à Paris, le CSE offre un environnement de recherche exceptionnel, associant recherche fondamentale et
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Profil recherché
Contraintes et risques :
non
Niveau d'études minimum requis
- Niveau Niveau 7 Master/diplômes équivalents
- Spécialisation Formations générales
Langues
- Français Seuil
Qui sommes-nous ?
Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation.
C’est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 33 000 femmes et hommes (dont plus de 16 000 chercheurs et plus de 16 000 ingénieurs et techniciens), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines.
Depuis plus de 80 ans, le CNRS développe des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait du CNRS un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde.
Le partenariat qui lie le CNRS avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.
À propos de l'offre
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Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.
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Vacant
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Chercheuse / Chercheur
