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Design and characterization of conjugated materials for energy conversion application

ABG-93581 Master internship 6 months 550 €
2020-09-16
Laboratoire de Physicochimie des Polymères et des Interfaces (LPPI), CY Cergy Paris Université
Neuville-sur-Oise Ile-de-France France
  • Chemistry
  • Materials science

Employer organisation

Laboratoire de Physicochimie des Polymères et des Interfaces

Les recherches du laboratoire sont basées sur ses savoir-faire fondamentaux, que sont les réseaux interpénétrés polymères, les polymères conducteurs électroniques et les nanosciences avec la spécificité d’aller de la synthèse et la caractérisation physicochimique de matériaux à leur intégration dans des dispositifs, ensuite étudiés. Ses compétences et sa pluridisciplinarité permettent au LPPI de proposer des solutions innovantes, voire des ruptures technologiques, sur des problématiques transversales nécessitant des matériaux structurels, fonctionnels ou stimulables.

Thématiques de recherche

Les recherches du LPPI sont regroupées dans 3 thématiques connectées les unes aux autres :

La synthèse et caractérisation physico-chimique des systèmes multicomposants et interfaces

Les matériaux pour le stockage et la conversion électrochimique de l’énergie

Les matériaux « stimulables » et transducteurs

Secteurs d'application

Matériaux polymères structurels

Membranes polymères pour piles à combustibles ou pour batteries métal-air,

Matériaux d’électrodes de supercondensateurs,

Matériaux de cellules photovoltaïques, organiques ou hybrides.

Matériaux à mouillabilité stimulable

Biocapteurs électrochimiques,

Dispositifs électrochromes

Actionneurs polymères

Principaux équipements et offres de service

Mélangeur interne caoutchouc

Analyse ThermoGravimétrique (TGA)

Analyse Thermomécanique Dynamique (DMA)

Analyse Thermique Différentielle (DSC)

Profilomètre

Potentiostat Voltalab, Potentiostat EG&G modèle 273A, Multipotentiostat 16 voies, Potentiostat Autolab

Spectroscopie d’Impédance Electrochimique (EIS), Mesure de conductivité électronique et ionique

Mesure d’angle de contact

Cuves de Langmuir-Blodgett

Granulomètre laser

Colorimètre

Plateforme « Microscopie & Analyse » de la Fédération I-Mat

Avancées scientifiques majeures

Actionneurs/capteurs polymères : Application dispositifs biomimétiques ou  micrométriques

Matériaux d’électrode de supercondensateurs

Nouveaux verres moléculaires pour cellules photovoltaïques

Développement de synthèse de matériaux réticulés sans solvant

Stabilisation d’une électrode à air fonctionnant avec de l’air non traité en milieu fortement alcalin

Description

Today, a worldwide challenge is posed by the issues of energy and environment, due to the limited resources and the burning of fossil fuel. Also, substantial global energy (>60%) ends up in the environment as waste heat. Thermoelectric (TE) technology, which can directly convert waste heat to electricity, is rapidly getting hot. Currently, the state-of-the-art TE materials are inorganic semiconductors based on metal alloys. However, their inherent limitations, such as difficult processing, high manufacturing cost, brittleness, and scarcity, significantly hinder their widespread use. Encouragingly, conjugated polymers are currently recognized as promising TE materials, as they are easy to process, light-weight, environment-friendly, flexible, abundant thus low cost, structurally tunable and suitable for large-area fabrication. However, started only from recent years, the research of organic TE materials is still at its beginning, with low performance and fragmental understanding hampering their commercialization. In this project we thus propose to investigate the role of different polymer structures on the TE properties, aiming to setting molecular-design guidelines for the next generation efficient TE materials. The project will cover different aspect of materials science such as characterization of thermal, electrical, optical and electrochemical properties, thin film morphology and possibly fabrication of the corresponding nano organic thermoelectric devices

 

What we offer

  • Access to a well-developed research infrastructure, including glovebox, AFM, SEM, RAMAN, Absorption, etc.
  • a research climate promoting collaboration and discussion within and across different fields of research
  • a stimulating and diverse environment for career development of young researchers

 

 

Profile

Your profile:

  • Master level student (M2R or the last year engineering school) with background in materials chemistry or related fields (organic chemistry, physical chemistry, material science).
  • High self-motivation and hard-work attitude are appreciated.
  • Hands-on experience in solution processing/characterization of conjugated materials and knowledge about semiconductor physics, organic solar cells or organic thermoelectrics are desirable but not mandatory.

Starting date

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