Titre du projet :
« Matériaux d’électrode à haute densité d’énergie pour accumulateurs Na-ion »
Laboratoires : ICGM et CIRIMAT
Début du projet : 1 octobre 2019
Encadrants : Patrick Rozier (équipe RTS, CIRIMAT, Toulouse) ; Romain Berthelot (équipe AIME, ICGM, Montpellier)
Financement : Institut Carnot Chimie Balard Cirimat
Description
Ce projet de recherche concerne la synthèse par chimie du solide et chimie douce, la caractérisation structurale et l’étude des propriétés électrochimiques de nouveaux matériaux d’électrode positive pour batteries au sodium. Il sera développé en co-direction entre le CIRIMAT (Toulouse) et l’ICGM (Montpellier).
Dans le cadre de la politique sur la transition énergétique et afin de répondre à la demande croissante en stockage de l’énergie renouvelable, les accumulateurs sodium-ion apparaissent comme l’alternative la plus prometteuse pour remplacer les accumulateurs Li-ion et gagner en coût et sécurité notamment. Au niveau national dans le cadre du Réseau sur le Stockage Electrochimique de l’Energie (www.energie-rs2e.com/fr) et européen dans le cadre de l’Institut Européen de Recherche Alistore (www.alistore.eu) les recherches sur ces accumulateurs débutées dans les années 2010 ont permis d’aboutir à la réalisation du premier prototype mondial et entrainé à l’initiative du CNRS la création de la société Tiamat (www.tiamat-energy.com) en 2017. Dans cette dynamique et afin de proposer une deuxième génération de prototype visant une augmentation significative de la densité d’énergie, le projet proposé vise à développer de nouveaux matériaux d’électrode positive principalement issus de la famille de composés dits « lamellaires » NaxMO2 (M = métal de transition) dont la versatilité des compositions accessibles rend possible le contrôle des paramètres régissant leur comportement électrochimique. L’expertise développée depuis de nombreuses années sur leur homologue au lithium sera transférée au système base Na afin d’optimiser la sélection des matériaux. Différents protocoles de synthèse seront développés de façon à augmenter les domaines de solutions solides et gouverner l’aspect microstructural des matériaux les plus prometteurs. Le comportement électrochimique en configuration 1⁄2 cellules puis batteries complète sera testé et les mécanismes liés à l’échange réversible de sodium étudiés par l’utilisation de techniques de caractérisation in operando présentes dans les deux laboratoires partenaires ou au travers des plateformes de caractérisation disponibles au sein du RS2E.
Mot clés : Chimie du solide ; Cristallochimie ; Sciences des Matériaux ; Accumulateurs ; Stockage de l’énergie
Profil du candidat recherché
Les candidats doivent être titulaires d’un Master en Sciences des Matériaux avec une bonne connaissance en chimie du solide et techniques de caractérisations. Des compétences en matériaux pour le stockage de l’énergie seront un plus. A noter que la formation aux techniques spécifiques à ce projet sera assurée soit en interne aux sein des laboratoires partenaires soit dans le cadre de différentes « école d’été ».
Le contrat de trois ans débutera en octobre 2019 avec un salaire mensuel brut autour de 1850€.
Candidature
CV (2 pages incluant le nom de deux référents) ) et Lettre de Motivation sont à adresser au plus tard le 30 juillet à P. Rozier (rozier@chimie.ups-tlse.fr) et R. Berthelot (romain.berthelot@umontpellier.fr)