Postdoctorat (H/F) sur l'étude impédancemétrique et diélectrique des interfaces solide/solide dans les

Missions :
La spectroscopie diélectrique à large bande et la spectroscopie d'impédance électrochimique (BDS et EIS) sont des approches classiques pour la caractérisation des électrodes de batteries. En effet, la BDS et l'EIS figurent parmi les techniques d'analyse les plus pratiques, permettant de distinguer le transport des porteurs de charge et les processus électrochimiques grâce à leur constante de temps.
À cet égard, la BDS permet de différencier les limitations ioniques et électroniques dans les électrodes composites, en fonction de leur morphologie (porosité, tortuosité, quantité d'additifs, etc.).
Par ailleurs, l'EIS est particulièrement intéressante car il s'agit d'une méthode d'investigation non destructive, donnant accès à plusieurs paramètres électrochimiques majeurs pour la batterie complète (transfert de charge, film de passivation, adsorption, corrosion, diffusion ionique, tortuosité, etc.).
Activités :
En tant que chercheur postdoctoral spécialisé dans votre domaine, vous serez amené à réaliser les travaux expérimentaux suivants :
* Fabriquer des électrodes pour batteries lithium-ion (LIB) à partir de poudre de graphite mélangée à des particules de liant. Pour ce faire, une méthodologie classique en milieu liquide sera utilisée : mélange des poudres, préparation de l’encre, dépôt/séchage sur feuille métallique, calandrage… Différentes compositions d’électrodes, charges massiques et épaisseurs seront étudiées.
* Assembler les électrodes fabriquées en cellules spécifiques, cellules symétriques et cellules complètes.
* Réaliser des tests BDS au niveau des électrodes et des expériences EIS au niveau des cellules, et tester les propriétés diélectriques/d’impédance globales à différentes températures.
Contexte de travail :
Les batteries lithium-ion (LIB) constituent la principale technologie de stockage d'énergie pour les appareils électroniques portables modernes et les véhicules électriques. Elles peuvent également assurer le stockage stationnaire des énergies renouvelables et la régulation de la fréquence du réseau électrique. Les LIB devraient rester une technologie dominante dans un avenir proche, avec une demande en forte croissance. Dans ce contexte, les fabricants de batteries sont fortement incités à accélérer la conception de LIB plus performantes, plus sûres et plus recyclables. Les efforts de R&D se concentrent donc sur différents domaines, tels que les nouveaux matériaux et procédés de fabrication pour les LIB, ou encore les nouvelles architectures et technologies, comme les batteries tout-solide. Le remplacement de l'électrolyte liquide par un électrolyte solide peut résoudre de nombreux problèmes, mais il engendre également de nouvelles limitations, principalement dues aux interfaces solide/solide qui introduisent des résistances élevées.