Etude FIne des mAtériaux recyclés issus de la Black mass par microscopies Electroniques et techniques associées (FIABLE) // FIne study of recycled materials from the Black mass using electron microscopy and associated techniques (FIABLE)

À l'horizon 2050, la volonté à l'échelle nationale et européenne d'atteindre la neutralité carbone se concrétisera par l'électrification des transports mais aussi le développement des énergies renouvelables. Les systèmes pour le stockage de l'énergie (batteries) deviennent donc des composants essentiels pour effectuer cette transition. D'un point de vue commercial, ces batteries sont majoritairement de type Li-ion ou Na-ion et utilisent des matériaux d'électrode à base de métaux de transition. Cependant, ces derniers proviennent de ressources naturelles limitées et certains d'entre eux sont considérés comme critiques (Ni, Cu, Co, Li, Mn …). Le recyclage des batteries en fin de vie constitue une nouvelle chaîne d'approvisionnement en matières premières critiques. Néanmoins, l'impact des processus de recyclage sur ces matériaux et sur leur performance électrochimique est encore mal connu et doit être finement étudié.
Le projet FIABLE a pour objectif d'étudier l'impact des traitements de recyclage de matériaux de cathode de type NMC issus de la Black mass sur les performances électrochimiques des matériaux recyclés et sur leurs mécanismes de dégradation induits lors du cyclage électrochimique. L'étude des modifications structurales, microstructurales et chimiques de cette matière recyclée associée aux mécanismes de réactivité électrochimique contribueront à la compréhension des phénomènes limitants les performances des électrodes en vue d'optimiser les processus de recyclage.
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By 2050, the desire at national and European level to achieve carbon neutrality will be reflected in the electrification of transport and the development of renewable energies. Energy storage systems (batteries) are therefore becoming essential components in this transition. From a commercial point of view, these batteries are mainly of the Li-ion or Na-ion type and use electrode materials based on transition metals. However, these metals come from limited natural resources, and some of them are considered critical (Ni, Cu, Co, Li, Mn, etc.). The recycling of batteries at the end of their life represents a new supply chain for critical raw materials. However, the impact of recycling processes on these materials and on their electrochemical performance is still poorly understood and needs to be carefully studied.
The aim of the FIABLE project is to study the impact of recycling processes for NMC-type cathode materials from the Black Mass on the electrochemical performance of the recycled materials and on the degradation mechanisms induced during electrochemical cycling. The study of the structural, microstructural and chemical modifications of this recycled material combined with the electrochemical reactivity mechanisms will contribute to the understanding of the phenomena limiting electrode performance with a view to optimising the recycling processes.
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Début de la thèse : 01/10/2025

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

Concours pour un contrat doctoral

Université de Picardie - Jules Verne

585 Sciences, Technologie, Santé

Nous recherchons pour cette thèse un(e) candidat(e) motivé(e) ayant de solides connaissances en chimie des matériaux, électrochimie. Une expérience préalable en microscopie électronique sera appréciée. La maîtrise de l'anglais, ainsi que des aptitudes à la rédaction et à l'expression orale, et la capacité à travailler en équipe sont vivement recommandées.
For this thesis, we are looking for a motivated candidate with a strong background in materials chemistry and electrochemistry. Previous experience in electron microscopy will be appreciated. Fluency in English, as well as good writing and speaking skills, and the ability to work in a team are highly recommended.