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Synthèse de matériaux macromoléculaires organiques pour les batteries organiques solides

ABG-120552 Thesis topic
2024-02-21 Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)
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Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides
- Les Hauts de France - France
Synthèse de matériaux macromoléculaires organiques pour les batteries organiques solides
  • Chemistry
  • Energy
  • Materials science
Chimie Organique, matériaux organiques, batteries organiques, electrochimie

Topic description

Contexte générale :

Au cours des dernières décennies, le monde a été témoin d'une révolution dans le développement du stockage de l’énergie : les batteries Li-ion. Cependant, cette avancée fulgurante s'accompagne aussi d'un défi majeur dans le cadre du développement durable à savoir compenser une disponibilité limitée des matières premières inorganiques et le coût énergétique de leur extraction dans la croute terrestre. C'est pourquoi le projet SPIDER dans le cadre de cette thèse de doctorat et de ce contrat cherche à promouvoir les matériaux organiques afin d’offrir des alternatives prometteuses pour la fabrication d'électrodes organique pour le stockage de l’énergie. Le potentiel de la chimie organique est immense, grâce à des faibles coûts énergétiques et à des voies de synthèses riches et polyvalentes permettant de créer des matériaux organiques sur mesure.[1],[2] Malgré ces avantages, les matériaux organiques rencontrent cependant quelques obstacles, tels que leur solubilité dans les électrolytes organiques et leur faible conductivité, nécessitant l'utilisation excessive de noir de carbone.

Dans le cadre de ce contrat doctoral de 3 ans, Le projet SPIDER ambitionne d'explorer l'utilisation novatrice de macromolécules électroactives sur mesure en tant que matériaux d'électrodes pour les batteries organiques solides. L’objectif de la thèse est de synthétiser de nouveaux matériaux macromoléculaires avancés à solubilité et architecture contrôlée. Nous sommes à la recherche d’un(e) candidat(e) passionné(e), dynamique et curieux(se) ayant envie de relever le défi.

 

Objectif du projet de thèse :

Nous sommes à la recherche d'un(e) chimiste organicien(ne) passionné(e), dynamique et motivé(e) pour synthétiser et caractériser de nouveaux matériaux macromoléculaires révolutionnaires pour les batteries organiques. Ce projet de thèse offre une opportunité unique en deux volets : (1) la conception et la caractérisation de matériaux organiques novateurs et (2) de formuler ces matériaux dans des électrodes composites. Une très bonne expérience dans la chimie organique, la synthèse multiétapes et la caractérisation des ces matériaux (RMN, TG-DSC-MS, IR et la diffraction des rayons X) est nécessaire. Ensuite, ces matériaux seront incorporés et testés dans des électrodes composites en configuration batterie.

 

[1] Sébastien Gottis et al, Voltage Gain in Lithiated Enolate-Based Organic Cathode Materials by Isomeric Effect, ACS Appl. Mater. Interfaces (2014), 6, 10870−10876

[2] Matthieu Becuwe et al, Toward Conductive Additive Free Organic Electrode for Lithium-Ion Battery Using Supramolecular Columnar Organization, Small (2024), 20, 2305701

Starting date

2024-10-01

Funding category

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Funding further details

Bourse Ministère

Presentation of host institution and host laboratory

Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides

Le LRCS (UMR CNRS/UPJV 7314) est un laboratoire de recherche Mixte CNRS et université sur le stockage et la conversion de l'énergie. Au LRCS, 30 scientifiques expérimentés et 40 jeunes chercheurs travaillent sur les batteries d’aujourd’hui et de demain, le photovoltaïque et le stockage de l'hydrogène.

PhD title

Doctorat de Chimie

Country where you obtained your PhD

France

Institution awarding doctoral degree

UNIVERSITE PICARDIE-JULES-VERNE AMIENS

Graduate school

ECOLE DOCTORALE EN SCIENCES, TECHNOLOGIE ET SANTE

Candidate's profile

Compétences recherchées chez le candidat :

Pour cette opportunité, nous recherchons des candidat(e)s ayant une solide expérience en synthèse organique. Une expérience préalable en électrochimie dans la caractérisation des polymères, les interactions supramoléculaires, l'ingénierie des électrolytes polymères, la formulation des électrodes et l'assemblage des cellules serait un plus. Une capacité à communiquer les résultats clairement et de manière concise, est préférable (Français, Anglais B2).

2024-06-30
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