Thèse (H/F) : Investigation du stockage de charge dans des micro-supercondensateurs à base de MnO₂ en p
Référence : UPR8001-SARPEC-009
- Fonction publique : Fonction publique de l'État
- Employeur : Centre national de la recherche scientifique (CNRS)
- Localisation : 31031 TOULOUSE (France)
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- Nature de l’emploi Emploi ouvert uniquement aux contractuels
- Nature du contrat Non renseigné
- Expérience souhaitée Non renseigné
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Rémunération Fourchette indicative pour les contractuels La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € 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 :
Le/la doctorant·e aura pour objectif d'élucider les mécanismes de stockage de charge de micro-supercondensateurs à base de MnO₂ lorsque ceux-ci sont couplés à des électrolytes en liquides ioniques (Na-based et apparentés). Il/elle s’attachera à distinguer et quantifier les contributions pseudocapacitifs et double-couche, en particulier dans une fenêtre de tension étendue au-delà de 2 V, afin d’identifier les conditions permettant d’atteindre des densités d’énergie élevées sans dégradation du matériau actif.
Pour cela, il/elle :
- synthétisera et optimisera au LAAS des électrodes poreuses Ni/MnO₂ adaptées aux liquides ioniques,
- évaluera, sur ces électrodes, des électrolytes innovants développés par PolyMAT (stabilité, fenêtre de potentiel, capacité, cyclabilité),
- mènera, en collaboration avec l'ICMAB, des caractérisations avancées (in situ / operando électrochimiques et spectroscopies) pour corréler structure locale, états d’oxydation du Mn et mécanismes de stockage de charge dans ces environnements ioniques.
Les résultats attendus contribueront directement à la conception de micro-supercondensateurs MnO₂ fonctionnant à haute tension et à faible coût dans le cadre du projet.
Contexte :
La thèse s’inscrit dans un projet interrégional franco-espagnol, TRANS-CAP, dédié au développement de micro-supercondensateurs MnO₂ haute tension, associant :
- LAAS-CNRS (Toulouse, France) – Laboratoire de référence en micro/nanotechnologies et stockage électrochimique, coordinateur du projet. Le/la doctorant·e sera basé·e au LAAS au sein de l’équipe MRS (Matériaux Réactifs et Stockage d'Énergie), avec accès aux plateformes de microfabrication (salle blanche) et de caractérisations physico-chimiques et électrochimiques.
- PolyMAT (Université du Pays Basque, Espagne) – Partenaire en charge de la formulation de liquides ioniques et ionogels Na-based. Le/la doctorant·e testera au LAAS ces électrolytes sur les électrodes développées localement, et réalisera des séjours scientifiques chez PolyMAT pour intégrer au mieux les électrolytes au système MnO₂.
- ICMAB (CSIC, Barcelone, Espagne) – Spécialiste des caractérisations avancées et analyses in situ / operando (XPS/HAXPES, XAS, EXAFS…). Le/la doctorant·e effectuera des missions à l'ICMAB pour conduire les études structurales et spectroscopiques sur les électrodes Ni/MnO₂ en présence de liquides ioniques.
Profil recherché
Contraintes et risques :
Le/la doctorant·e réalisera des expériences en salle blanche et en laboratoire (microfabrication, dépôts, tests électrochimiques), avec manipulation encadrée de produits chimiques et d’électrolytes à base de liquides ioniques, ainsi que des caractérisations utilisant les rayonnements X. Ces activités nécessitent le respect strict des règles d’hygiène et de sécurité et une aisance en environnement expérimental. Des déplacements ponctuels chez les partenaires en Espagne sont à prévoir.
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
