researchJobsDoctorate in Physics-Chemistry of Materials (m/f)
Doctorat en physique-chimie des matériaux (H/F) — Machine-translated title
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Description of the post
Subject of Thesis
Operation multi-scale studies of all-solid battery densification
All-solid batteries (SSBs) are a promising way to increase energy density and improve the safety of Li-ion batteries. Among solid electrolytes, thiophosphates have high potential, but their performance depends heavily on their densification and the quality of the interfaces formed during manufacturing.
This thesis aims to understand, at different scales, the mechanisms of densification of thiophosphate composite electrolytes and electrodes, as well as the evolution of their microstructure, interfaces and electrochemical properties under pressure and during cycling. Particular attention will be paid to the influence of porosity and microstructure on the penetration and spread of metallic lithium.
As part of the collaborative ANR-SoDense project, the work will combine experimental approaches in laboratories and large research infrastructures. Structural and microstructural characterizations in situ and operaando, at different scales, will link manufacturing and densification processes to the microstructure and electrochemical performance of solid batteries.
The ultimate objective is to contribute to a better understanding of the mechanisms limiting the performance of SSBs and to the optimization of their manufacturing processes for their wider development.
Your Working Environment
The PhD student will be based primarily at the Institut Lumière Matière (ILM) and will work in a highly collaborative environment involving the ILM, LEPMI in Grenoble, as well as the SOLEIL and ESRF synchrotrons. The Institut Lumière Matière (iLM) is a joint CNRS research unit - Université Claude Bernard Lyon 1, located on the LyonTech-La Doua campus. With 320 collaborators, about a third of whom are PhD students and post-doctoral fellows, the iLM is a centre of excellence in physics and chemistry in the Auvergne-Rhône-Alpes region, enjoying international recognition for the quality of its work.
At the ILM, she/he will use high pressure presses for densification and sintering of materials, as well as various characterization techniques, including Raman spectroscopy and diffraction. Stays in the major partner infrastructures, especially on the high pressure line PSICHE of the synchrotron SOLEIL, will allow to carry out multi-technical experiments in situ and operaando, including tomography.
We are looking for a highly motivated person, trained in physics, materials science or materials engineering. A strong interest in experimental research and material characterization is expected. A prior experience of high-pressure techniques will be an asset, but not an indispensable one.
Remuneration and benefits
Remuneration
2300€ gross monthly
Annual leave and TWU
44 days
Practice and compensation of TT
TT practice and compensation
Transport
Support at 75% cost and sustainable mobility package up to 300€
About the offer
Supply Reference UMR5306-VITPIS-003 Section(s) CN / Research Area Material Physics: Structure and DynamicsAbout CNRS
The CNRS is a major player in fundamental research on a global scale. The CNRS is the only French organization active in all scientific fields. His unique position as a multi-specialist allows him to associate the different disciplines in order to face the most important challenges of the contemporary world, in connection with the actors of change.
The CNRS
Research occupations
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Description du Poste
Sujet De Thèse
Études multi-échelles operando de la densification des batteries tout solide
Les batteries tout solide (SSB) constituent une voie prometteuse pour augmenter la densité énergétique et améliorer la sécurité des batteries Li-ion. Parmi les électrolytes solides, les thiophosphates présentent un fort potentiel, mais leurs performances dépendent fortement de leur densification et de la qualité des interfaces formées lors de la fabrication.
Cette thèse vise à comprendre, à différentes échelles, les mécanismes de densification des électrolytes et électrodes composites thiophosphates, ainsi que l’évolution de leur microstructure, de leurs interfaces et de leurs propriétés électrochimiques sous pression et au cours du cyclage. Une attention particulière sera portée à l’influence de la porosité et de la microstructure sur la pénétration et la propagation du lithium métallique.
Dans le cadre du projet collaboratif ANR-SoDense, le travail combinera des approches expérimentales en laboratoire et sur grandes infrastructures de recherche. Des caractérisations structurales et microstructurales in situ et operando, à différentes échelles, permettront de relier les procédés de fabrication et de densification à la microstructure et aux performances électrochimiques des batteries tout solide.
L’objectif final est de contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes limitant les performances des SSB et à l’optimisation de leurs procédés de fabrication en vue de leur développement à plus grande échelle.
Votre Environnement de Travail
La doctorante ou le doctorant sera principalement basé(e) à l’Institut Lumière Matière (ILM) et travaillera dans un environnement fortement collaboratif associant l’ILM, le LEPMI à Grenoble, ainsi que les synchrotrons SOLEIL et ESRF. L’Institut Lumière Matière (iLM) est une unité mixte de recherche CNRS - Université Claude Bernard Lyon 1, implantée sur le campus LyonTech-La Doua. Fort de 320 collaborateurs, dont environ un tiers de doctorants et de post-doctorants, l’iLM constitue un pôle d’excellence en physique et en chimie en région Auvergne-Rhône-Alpes, bénéficiant d’une reconnaissance internationale pour la qualité de ses travaux
À l’ILM, elle/il utilisera des presses de haute pression pour la densification et le frittage des matériaux, ainsi que différentes techniques de caractérisation, notamment la spectroscopie Raman et la diffraction. Des séjours dans les grandes infrastructures partenaires, notamment sur la ligne haute pression PSICHE du synchrotron SOLEIL, permettront de réaliser des expériences multi-techniques in situ et operando, incluant la tomographie.
Nous recherchons une personne très motivée, ayant une formation en physique, science des matériaux ou ingénierie des matériaux. Un fort intérêt pour la recherche expérimentale et la caractérisation des matériaux est attendu. Une expérience préalable des techniques de haute pression sera un atout, sans toutefois être indispensable.
Rémunération et avantages
Rémunération
2300€ brut mensuel
Congés et RTT annuels
44 jours
Pratique et Indemnisation du TT
Pratique et indemnisation du TT
Transport
Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€
À propos de l’offre
Référence de l’offre UMR5306-VITPIS-003 Section(s) CN / Domaine de recherche Physique des matériaux : structure et dynamiqueÀ propos du CNRS
Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.
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