Etude de l'influence du coating et doping sur les propriétés de précurseurs de matériaux de cathode

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Etude de l’influence du coating et doping sur les propriétés de précurseurs de matériaux de cathode

CONTEXTE

IFP Energies Nouvelles (IFPEN) est un acteur de la recherche travaillant dans les domaines de l'énergie, du transport et de l'environnement. L'innovation technologique est au cœur de son action, et les programmes de R&I d'IFPEN ont pour objectif de lever des verrous scientifiques et technologiques pour permettre de déboucher sur des innovations valorisables par l'industrie. Dans ce contexte, la Direction Catalyse, Biocatalyse et Séparation développe de nouveaux précurseurs de cathode pour accompagner le développement de ses activités liées à l’électrification du parc automobile et répondre aux enjeux environnementaux de demain.

Dans le cadre de ses activités de recherche, l’équipe synthèse de matériaux actifs de cathode développe de nouvelles méthodes de préparation de matériaux pour améliorer les performances de ces derniers. Les nouveaux matériaux de batteries riches en nickel permettent d’atteindre de plus hautes capacités spécifiques mais sont moins stables et se dégradent plus rapidement au cours du cyclage. Ils nécessitent de mettre en œuvre différentes stratégies, comme le coating ou le doping, pour garantir leurs performances et stabilité en fonctionnement.

L’objectif de ce stage est d’étudier l’effet de différentes stratégies de coating et de doping sur les propriétés physico-chimique et électrochimiques de matériaux actifs de cathode riche en nickel. Les performances finales de ces matériaux revêtus et/ou dopés seront évalués en interne avec des tests en pile bouton.

DESCRIPTION

Après une étude bibliographique, le travail de recherche consistera dans un premier temps à mettre au point un programme de travail à partir des stratégies de coating et de doping sélectionnées. Le candidat devra ensuite mettre en œuvre au laboratoire les techniques de préparation retenues (coprécipitation, sol-gel, synthèse solide…), optimiser les conditions opératoires, et comparer les différents matériaux d’intérêts obtenus.

Par la suite, les matériaux sélectionnés pour leurs propriétés seront testés en pile bouton de sorte à évaluer leurs performances électrochimiques. Un volet analytique se fera en étroite collaboration avec la Direction Physique et Analyse de l'IFPEN et mettra en œuvre des techniques variées (microscopie, analyse élémentaire, DRX…).

Enfin, la capitalisation des résultats, sous la forme d’un rapport interne, sera demandée à l'étudiant(e) à l’issue du stage.

PROFIL

Etudiant(e) en Master, Ecole d'ingénieur ou universités en chimie, chimie des matériaux ou génie chimique

Enthousiaste et rigoureux(se) souhaitant développer ses compétences techniques dans un environnement de recherche stimulant, sur une thématique à fort enjeu environnemental et en étroite collaboration avec plusieurs équipes multidisciplinaires.

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