Thèse: Nouveaux complexes de métaux de transition électroactifs pour batteries aqueuses à circulation o

Sujet de thèse :
Le développement des énergies renouvelables fait du stockage stationnaire de l'énergie une nécessité. Bien que largement développées pour les petits équipements et la mobilité, les batteries Li-Ion ou Na-ion ne sont pas forcément les plus adaptées pour ce type d'application, pour des raisons de coût, de sécurité et de recyclabilité. L'une des voies les plus prometteuses est le développement de batteries à circulation, dans lesquelles le stockage de l'énergie se fait dans des électrolytes stockés à l'extérieur de la cellule électrochimique. Cela permet de décorréler la puissance et la capacité du système électrochimique. Classiquement, les espèces électroactives sont dissoutes dans des milieux aqueux ou non aqueux, les plus développés étant les systèmes d'oxydo-réduction à flux de vanadium (VRFB). Récemment, l'utilisation de molécules organiques électroactives dans des électrolytes aqueux a permis de relancer ces systèmes. Bien que de nombreux progrès aient été réalisés, les molécules potentiellement intéressantes pour les posolytes restent rares et certaines améliorations peuvent être apportées pour les négolytes.
L'objectif du travail de thèse proposé est de développer, préparer et caractériser de nouveaux complexes de métaux de transition solubles en milieu aqueux et qui pourraient être utilisés pour la formation d'électrolytes de batteries à flux redox. L'étude consistera à (1) sélectionner et/ou modifier des ligands pour la complexation des métaux de transition (2) étudier la formation des complexes et leurs propriétés électrochimiques (3) évaluer leur solubilité et leur stabilité dans les électrolytes aqueux. (4) les tester dans des batteries complètes.
Contexte :
Le projet est financé dans le cadre du PEPR Batteries. Le travail sera effectué au LRCS d'Amiens et co-supervisé par Emmanuel Baudrin (LRCS) et Lionel Dubois (CEA). Le/la doctorant(e) recruté(e) devra avoir des compétences en synthèse organique et/ou en chimie de coordination, et en caractérisation de ces systèmes par des méthodes de chimie conventionnelle. Des notions ou compétences en électrochimie seraient appréciées.