PostDoc (H/F) : Microbalance de pointe pour investiguer l'interface matériaux de batteries/électrolyte

Missions :
Ce post-doctorat s’inscrit dans le cadre du projet ANR DEEP-SENS (Demystifying the Electrode/Electrolyte Interfaces via Operando Piezoelectric SENSing), qui vise à développer un outil analytique de nouvelle génération pour l’étude des interfaces électrode-électrolyte dans les batteries rechargeables. Ces interfaces jouent un rôle clé dans la performance, la stabilité et la durée de vie des batteries, mais restent difficiles à caractériser en temps réel.
DEEP-SENS relève ce défi en exploitant la puissance de l’ac-électrogravimétrie, une méthode reposant sur des capteurs piézoélectriques de type QCM couplés à des mesures d’impédance électrochimique. Le projet cible en particulier les batteries rechargeables (lithium-ion, sodium-ion…), afin d’étudier des phénomènes fondamentaux tels que la formation des interfaces SEI/CEI, la (dé)solvatation des ions aux interfaces, le transfert ionique interfacial, ainsi que les propriétés mécaniques des électrodes au cours des cycles de charge/décharge.
L’objectif est de proposer un outil unique pour mieux comprendre la structure et l’évolution des interfaces/interphases dans les batteries, et ainsi guider la conception de systèmes plus performants et durables. À terme, le projet aboutira au développement d’un dispositif haute-résolution en ac-électrogravimétrie, une instrumentation innovante entièrement conçue en France et destinée à la communauté des électrochimistes.

Activités :
Dans le cadre de ce travail, nous cherchons à étudier les propriétés mécaniques des électrodes au cours des cycles de charge/décharge, en parallèle des phénomènes d’insertion/désinsertion ionique observé par réponse électrogravimétrique. Pour cela, nous mettrons en œuvre une approche en plusieurs étapes, combinant l’élaboration de matériaux électroactifs modèles, leur caractérisation physico-chimique, et l’exploitation avancée de la méthode d’ac-électrogravimétrie avec dissipation (ac-EQCM-D) à différentes harmoniques.
Tâche I : Élaboration de films minces électroactifs modèles, avec des propriétés mécaniques modulables (analogues de Bleu de Prusse, films à base de carbone, polymère conducteur de type PEDOT). Caractérisations chimiques, structurales et morphologiques classiques.
Tâche II : Caractérisation du transfert ionique à l’interface électrode/électrolyte par des méthodes électrochimiques (EIS) et électrogravimétriques classiques (ac-électrogravimétrie).
Tâche III : Mise en œuvre des mesures d’ac-électrogravimétrie avec dissipation (ac-EQCM-D) à différentes harmoniques sur les films élaborés dans la Tâche I et caractérisés dans la Tâche II.
Tâche IV : Analyse et modélisation des réponses électrogravimétriques enregistrées, afin de décomposer les contributions liées au transport ionique et aux changements mécaniques des électrodes.
Tâche V : Bilan des expériences et rédaction de publications scientifiques à partir des résultats obtenus.

Contexte de travail :
Ce pro
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