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Post-Doc : Développement d’une nouvelle génération de carbones durs pour anode de batteries Na-ion

ABG-94026 Emploi Junior
16/10/2020 CDD 24 Mois > 35 et < 45 K€ brut annuel
Logo de
Mersen France Gennevilliers
Amiens - Les Hauts de France - France
Matériaux
carbones durs; batteries Na-ion; batteries sodium-ion
15/11/2020
Recherche et Développement

Employeur

Basé à Amiens sur le site de l’Université de Picardie Jules Verne, le Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides ( LRCS) est un laboratoire de recherche mondialement connu sur les batteries lithium-ion, les futures générations de batteries, le stockage de l’hydrogène et le photovoltaïque. Le LRCS est un des membres clés du réseau français RS2E (Réseau sur le Stockage Electrochimique de l’Energie), un réseau collaboratif universités nationales / CEA / partenaires industriels, ayant pour but l’amélioration des générations actuelles de batteries et le développement de nouveaux systèmes de stockage de l’énergie.

Mersen est une société française leader mondial dans la fabrication du graphite isostatique et des matériaux carbonés, avec une présence dans 60 pays et des ventes annuelles de 950 M€. Mersen sert des clients dans des industries extrêmement variées  qui vont de la métallurgie à l’aéronautique en passant par l’électronique, l’automobile ou encore la pétrochimie. www.mersen.com

Poste et missions

Le développement des énergies alternatives renouvelables se heurte au problème du stockage de l’énergie : les pics de production (éolien, solaire, …) et de consommation sont décalés et il y a nécessité de stocker l’énergie « renouvelable » en vue de son utilisation ultérieure. Les systèmes électrochimiques de stockage de masse les plus utilisés aujourd’hui sont les traditionnelles batteries au plomb, les batteries sodium-soufre, les batteries redox-flow et, à l’avenir, peut-être les batteries lithium-ion.

Une nouvelle technologie émergente et très prometteuse est la technologie des batteries sodium-ion. Basées sur le même principe que les batteries lithium-ion, mais utilisant l’ion sodium pour le stockage de l’énergie, elles présentent de nombreux avantages par rapport aux batteries lithium : elles sont plus économiques (gain allant jusque 40% sur le coût du kWh stocké), elles utilisent des matériaux plus abondant (100 fois plus de Na que de Li dans la croûte terrestre), et permettent également des cycles de charge/décharge plus rapides et donc à plus fortes puissances. Une technologie innovante de batterie sodium-ion est développée depuis plus de 5 ans par le RS2E, et notamment le LRCS utilisant des carbones durs comme matériau d’anode.

Mersen, en collaboration avec le LRCS, a développé une première génération de carbones durs qui présentent des performances intéressantes dans les batteries sodium-ion.

Une étude pour un investissement dans une ligne de production industrielle sera menée en parallèle par les équipes de Mersen. La décision finale d’investissement sera prise en fonction des résultats obtenus durant le post-doc et des qualifications chez les clients.

 

Le poste est basé principalement au LRCS, et quelques séjours sont à prévoir aux usines de Mersen Gennevilliers et Mersen Amiens

Mobilité géographique :

Pas de déplacement

Prise de fonction :

04/01/2021

Profil

Un doctorat (PhD) en chimie des matériaux/électrochimie est nécessaire, obtenu de préférence dans le domaine des batteries Li-ion ou Na-ion et soutenu il y a moins de 2 ans. Un diplôme d’école d'ingénieur sera un plus. Le candidat devra  être obligatoirement familier avec la réalisation de batteries en laboratoire et il devra faire preuve d’autonomie pour la pré-industrialisation des carbones durs sur le pilote.

Objectifs

L’objectif du post-doc est triple :

  • Poursuivre le développement de ces carbones durs en laboratoire afin de faire progresser leurs performances en demipile (capacité réversible, efficacité coulombique notamment),
  • Préindustrialiser la production de ces carbones durs sur un pilote de fabrication, en partie existant mais qu’il faudra compléter en achetant des équipements complémentaires, et livrer des lots de qualification à de futurs clients (de 10 à 100 kg),
  • Adapter la morphologie et la granulométrie de ces carbones durs sur le pilote afin de les optimiser pour la fabrication des anodes.
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