Postdoc Etude d'Un Système de Stockage K-Ion Bas Coût Electrolyte Sécurité et Prototypage H/F CEA

Ce travail de post-doctorat sera mené en collaboration étroite avec d'autres laboratoires du CEA et du CNRS impliqués dans le projet (CEA Nouvelle-Aquitaine, ICGM Montpellier, ICMCB Bordeaux, IS2M Mulhouse).
Le travail proposé au post-doctorant consistera principalement à développer des électrolytes liquides organiques optimisés pour ce nouveau système (Blanc de Prusse vs. Graphite). Il s'agira d'étudier les sels, les solvants et les additifs les plus prometteurs, tout en conservant les objectifs de coût et de durabilité. Les solutions proposées (avec et sans fluor) seront formulées, caractérisées et testées électrochimiquement dans des cellules complètes (piles boutons et sachets souples incluant une optimisation des composants) pour mesurer, entre autres, leurs efficacités sur la durée de vie et les réponses en puissance. La compréhension des effets des différents composants sera amenée par des mesures operando et des caractérisations post-mortem. Les systèmes qui répondront le mieux aux exigences du projet feront également l'objet d'essais abusifs permettant de juger de la sécurité du système final.

Docteur en chimie, électrochimie ou génie des matériaux, vous serez en charge de la mise en place et la réalisation de plusieurs tâches expérimentales, selon quatre thématiques principales :
1. Elaborer des électrodes positives à partir d'un matériau actif positif de type Analogues de Bleu de Prusse (PBA). Pour cela des formulations en voie aqueuse seront mises en oeuvre et enduites sur collecteur de courant aluminium. Les caractérisations deq propriétés électriques, mécaniques puis électrochimiques permettront de sélectionner les recettes à optimiser.
2. Développer une méthodologie de screening d'électrolytes au format piles boutons pour application aux batteries K-ion (solvant + sels + addtifis). Les tests électrochimiques seront réalisés en cellule complètes graphite/électrolyte/PBA afin d'éviter l'utilisation d'une anode en potassium métallique qui introduirait des
réactions parasites.
3. Identifier les meilleures compositions d'électrodes positives et d'électrolytes puis les intégrer dans des prototypes au format pouch cell. Des caractérisations électrochimiques usuelles seront réalisées sur ces cellules afin de déterminer leurs performances, selon la température et la pression appliquée par exemple (durée de vie en cyclage ou en calendaire, tests en puissance, ...).
4. Evaluer le comportement des cellules en conditions abusives (emballement thermique sur petites cellules), et analyser les produits de dégradation.