Chercheur(se) : Conception-développement de batteries Na-ion haute puissance et haute énergie grâce à

Missions :
Les batteries Li-ion (LIB), l'une des avancées majeures de l'histoire de la technologie, ont atteint leur état actuel de maturation principalement après une meilleure compréhension de l'interface électrode-électrolyte, un aspect crucial pour la gestion de la durée de vie et de la sécurité des batteries, bien que cet aspect reste encore peu compris dans le domaine. Un développement similaire est essentiel pour les batteries sodium-ion (NIB), qui tentent actuellement de conquérir une part du marché des LIB en raison de leur coût réduit, de leur durabilité et de leur ingénierie presque identique à celle des assemblages LIB et NIB. Des progrès significatifs ont été réalisés, et les cellules Na-ion basées sur la chimie polyanionique Na3V2(PO4)2F3-«hard carbon » sont en cours de commercialisation grâce à l'optimisation de l'interface électrolyte. Désormais, la prochaine étape consiste à opter pour des matériaux d'électrode moins coûteux et à haute énergie sans compromettre les capacités de puissance. Pour cela, une compréhension approfondie des matériaux et de l'interface est nécessaire, car la conductivité dans l'électrolyte, ainsi que dans l'interphase et la diffusion des ions Na dans l'électrode jouent un rôle crucial dans la détermination de la capacité de puissance et de la durée de vie de la cellule. C'est ce que le chercheur explorera en modifiant les électrodes positive/négative et en étudiant la chimie de l'interface à l'aide de techniques operando et ex situ.
Activités :
L'étude se concentrera sur les matériaux d'électrodes à haute énergie ainsi que sur différentes formulations d'électrolytes basées sur de nouveaux additifs et co-solvants ainsi que sur de nouvelles substances chimiques telles que des électrolytes hautement concentrés et des électrolytes localement concentrés. La chimie de l'interface et sa stabilité seront suivies par RRDE, voltamétrie cyclique (à la fois sur l'oxydation et la réduction), le cyclage galvanostatique et le changement de résistance lors du cyclage. Les changements de pression et les évolutions de produits gazeux lors de la formation de l'interface et lors du cyclage seront suivis par des analyses de pression et une spectrométrie de masse.
Contexte de travail :
La majorité des travaux seront réalisés en Chimie du solide et énergie au Collège de France, Paris. Peu de déplacements vers d'autres laboratoires du réseau RS2E sont à prévoir en fonction des besoins.