Structures hybrides nanocarbone - fluorure de fer pour les applications batteries du spatial

Réf. 270130

Stage - Chimie

Localisation : Puy-de-Dôme

Début : entre janvier et février 2018
Durée : 6 mois
Indem. : à définir

ICCF

Placé sous la tutelle de l’Université Clermont Auvergne, du CNRS et de Sigma Clermont, l’ICCF est un institut à vocation pluridisciplinaire en Chimie regroupant 120 personnels permanents.

L’Institut de chimie développe un fort partenariat avec des grands groupes industriels et des PME/PMI. L’ICCF est doté d’outils de modélisation et de caractérisation qui s’appuient sur un parc instrumental étendu pour l’analyse des molécules et des solides, et met à disposition ses compétences et ses savoirs sur des sujets sociétaux majeurs dans trois domaines d’interface :

  • L’axe Chimie et Environnement
  • L’axe Chimie et Matériaux
  • L’axe Chimie pour le Vivant

Structures hybrides nanocarbone - fluorure de fer pour les applications batteries du spatial

La thématique « fluoration et matériaux fluorés » de l’ICCF est reconnue internationalement pour ses compétences en synthèse et caractérisation de fluorures. Elle dispose de multiples méthodes de synthèses par fluoration classique (par voie liquide dans l’acide fluorhydrique aqueux) ou atypique (par voie gazeuse sous atmosphère de HF ou de fluor pur ou par agents fluorants) en mode statique ou dynamique, dans une large gamme de température de réaction (-180°C à 800°C) et de pression (vide à 5 bars).

Elle s’appuie aussi sur un large panel de techniques de caractérisations physico-chimiques des solides tels que la DRX sur monocristaux et sur poudre, les spectroscopies Raman, FTIR, RPE, RMN du solide multinoyaux et la microscopie.

Un des axes forts de recherche de cette thématique porte sur la synthèse de fluorures de fer inédits utilisables comme électrodes de batteries au lithium dans le domaine du spatial. Pour offrir une plus forte cyclabilité et de même qu’une densité de puissance accrue, le contact intime entre le fluorure et un composé à haute conductivité électronique doit être optimisé.

Il s’agira durant de ce stage de designer des structures hybrides, alliant un fluorure de fer de taille micrométrique et des carbones nanotexturés, déposées sur des surfaces 3D microstructurées par ablation laser.

Le déroulement du stage comportera trois volets : un aspect synthèse, un aspect caractérisation et l’étude de propriétés électrochimiques en batteries à ion lithium

  • Le premier objectif du stage sera de synthétiser du fluorure de fer et des nanostructures carbonées puis d’assembler ces deux composés le plus intimement possibles.
  • Dans un second temps, il s’agira de caractériser finement les objets par les techniques structurales et texturales comme la diffraction des rayons X, les spectroscopies Raman et IR, les Microscopies Electronique à Balayage (MEB) ou à force atomique (AFM)
  • Le dernier objectif du stage sera d’évaluer les propriétés électrochimiques des matériaux obtenus sous diverses conditions de tests électrochimiques afin d’estimer leurs performances en pile. Au préalable, l’étude des propriétés de surface de cet assemblage pourra être évaluée par mesure d’angle de contact en milieu aqueux voire en milieu électrolytique.

Le stage est mené en partenariat avec le CNES et des réunions d'avancement régulières seront effectuées.

Profil

Etudiant en master de 2eme année spécialité chimie des matériaux ou électrochimie, élève ingénieur en dernière année spécialité chimie des matériaux

Prise de fonction : 08/01/2018 
Veuillez contacter Katia Guérin ou Nicolas Batisse en leur faisant parvenir votre candidature via ce site.

Contact

ICCF
katia araujo da silva
24 avenue des Landais
63170 AUBIERE

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