Grand établissement public d'enseignement supérieur, pôle de recherche reconnu, élément fondateur de l'écosystème grenoblois : Grenoble INP, l'institut d'ingénierie et de management de l’Université Grenoble Alpes (UGA), occupe une place de premier plan dans la communauté scientifique et industrielle.
Grenoble INP - UGA est membre de réseaux internationaux de formation et recherche en ingénierie et management.
Il est reconnu dans les classements nationaux et internationaux.
Le LEPMI (Electrochimie et physicochimie des matériaux et des interfaces) est une Unité Mixte de Recherche de Grenoble INP - UGA, de l'Université Grenobles Alpes et de l'Université Savoie Mont-Blanc, composée environ d'une centaine de chercheurs.ses. Ses thématiques de recherche concernent le stockage et la conversion électrochimique de l'énergie, et associent l’électrochimie, la science des matériaux et le génie électrochimique.
Site internet : https://lepmi.grenoble-inp.fr/
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https://euraxess.ec.europa.eu/jobs/395490
La personne recrutée aura à charge de développer des techniques de caractérisations innovantes (spectroscopie Raman, Imagerie Neutronique, dilatométrie), afin de comprendre les mécanismes de dégradations des batteries aqueuses.
Le développement de batteries plus sûres constitue l’objectif ultime des recherches actuelles en technologie des batteries. Les électrolytes aqueux pourraient facilement remplacer les électrolytes organiques inflammables afin d’améliorer la sécurité, un sujet qui a jusqu’à présent reçu peu d’attention dans la littérature. Malheureusement, les électrolytes aqueux souffrent d’une faible densité énergétique en raison de leurs fenêtres de stabilité électrochimique très étroites.
Avec un électrolyte aqueux, nous sommes confrontés aux réactions d’évolution de l’oxygène et de l’hydrogène, qui entraînent des fluctuations de pH dans la batterie, provoquant la dégradation des matériaux électroactifs et de faibles performances électrochimiques. En adoptant une approche interdisciplinaire, le projet vise à améliorer radicalement la sécurité et la densité énergétique du système « water-in-salt » grâce à une étude approfondie des électrolytes hautement concentrés de type water-in-salt, afin de comprendre les principales limitations de cette technologie.
Faire cycler une batterie aqueuse à la limite de la fenêtre de stabilité électrochimique pendant de nombreux cycles consécutifs devrait conduire, au fil du temps, à des gradients locaux de pH dans l’électrolyte, et ces gradients modifient localement la fenêtre de stabilité électrochimique, comme le décrit l’équation de Nernst. Les matériaux d’électrode doivent être capables de tolérer ces variations afin d’assurer la stabilité à long terme du système complet. De plus, comprendre l’évolution des gradients de pH est essentiel, car elle détermine les potentiels des électrodes par rapport à la fenêtre de stabilité de l’électrolyte.
Ce projet vise à comprendre l’approche water-in-salt, en particulier les processus de dégradation, en utilisant des techniques operando avancées. Parmi celles-ci, la microscopie électrochimique à balayage (SECM) peut être utilisée pour suivre les fluctuations de pH, tandis que la spectroscopie Raman permet de déterminer l’évolution des molécules d’eau libres. L’imagerie neutronique et la radiographie seront employées pour suivre la chimie des protons.
Le ou la postdoctorant.e sera impliqué.e dans un large projet national incluant des partenaires du CEA Saclay, de Sorbonne Université (laboratoire Phenix) et du synchrotron Soleil.
Niveau minimum requis: Doctorat (Bac + 8)
Compétences:
chimie
science des matériaux
électrochimie
Spécificités du poste:
le poste sera situé au laboratoire LEPMI à Grenoble, mais des déplacements sont à prévoir pour discuter avec nos partenaires dans le cadre d’une ANR et des expériences aux grands instruments.