Laboratoire de chimie et d'électrochimie des solides
Nous vous remercions de l'intérêt que vous portez au LCES. Voici les postes à pourvoir actuellement :
(Stage postdoctoral) : Échange ionique et adhésion d’un électrolyte sulfure
Des polymères sont souvent ajoutés aux électrolytes sulfure pour permettre la mise en forme et d’améliorer la résistance mécanique. Cependant, les électrolytes polymères sont moins conductives que les électrolytes sulfure. C’est donc nécessaire de réduire la teneur en polymère et de garantir une conductivité ionique adéquate à travers la phase sulfure pour améliorer la performance des électrolytes. Ce projet consiste à évaluer la compatibilité entre un électrolyte sulfure et des agents de mise en forme polymères, afin d’obtenir une conductivité ionique élevée et une bonne compatibilité avec les électrodes au lithium métal.
Le candidat retenu effectuera des essais d’adhérence et des tests mécaniques, en plus des mesures de conductivité ionique. Le candidat idéal possède un doctorat en chimie, en génie chimique, en génie des matériaux, en science des matériaux ou en science des surfaces.
De l’expérience dans la caractérisation des interfaces, l’électrochimie et le travail avec le lithium métal et/ou les électrolytes à base de sulfure est un atout.
Reference : PDF WP 1.1
(Maitrise) : Réduction de la Porosité des Électrolytes Sulfure lors de la Préparation par Voie Solution
Une dissolution adéquate des composants solides et une viscosité appropriée sont des propriétés importantes des solvants qui sont utilisés pour préparer des électrolytes en voie solution.
Ce projet consiste à sélectionner un solvant pour la préparation d'électrolytes sulfure par voie solution et à optimiser le procédé de préparation pour limiter la porosité de l'électrolyte.
Les candidats doivent avoir un bac en chimie ou en science des matériaux.
Reference : MSc WP 1.2
(Maitrise) : Caractérisation du lithium déposé après le cyclage avec des électrolytes sulfures
Les batteries sans anode sont généralement considérées comme étant plus sûres que les batteries au lithium typiques, car elles ne contiennent pas de lithium en excès susceptible de réagir avec d’autres composants de la batterie lors des chocs thermiques ou mécaniques. La gestion de la réactivité du lithium déposé avec l’électrolyte représente un défi, car des facteurs tels que l’historique de passivation et la composition de l’électrolyte à base de sulfure influencent la composition de surface du lithium métallique et la morphologie du lithium déposé. Le candidat retenu devra caractériser le lithium fraîchement déposé au cours des cycles de charge-décharge dans des cellules sans anode avec des techniques de microscopie et de spectroscopie in situ et operando. L’objectif de cette étude est de déterminer comment les propriétés de l’électrolyte et du substrat influencent le dépôt de lithium pendant le fonctionnement de la batterie.
Les candidats doivent être titulaires d’un bac en chimie ou en génie chimique.
Reference : MSc WP 2.1
(Stage postdoctoral) : Scale up d'un revêtement optimisé pour assurer la stabilité des pouch cells lors du cyclage à long-durée
Le candidat retenu sera chargé de préparer des pouch cells symétriques pour le cyclage à long terme en optimisant les revêtements protecteurs des électrodes lithium.
Le candidat idéal est titulaire d'un doctorat en chimie, en génie chimique, en génie des matériaux ou en science des matériaux. Une expérience préalable dans le domaine des batteries, de l'électrochimie et de l'assemblage de cellules est un atout.
Reference : PDF WP 2.3
(Maitrise) : Détermination de l'Influence de la Formulation de l'Électrolyte sur la Cinétique de Gélification
La formulation d'un électrolyte polymère gélifié devrait modifier les interactions entre le polymère, le solvant et le sel au sein de ces électrolytes. Cette relation sera étudiée à travers des analyses cinétiques portant sur des formulations optimisées, afin de déterminer les mélanges idéaux pour l'assemblage des cellules. Ce projet implique l'utilisation de méthodes rhéologiques et spectroscopiques pour suivre la formation du gel et la réticulation du polymère dans des systèmes polymérisables de type sol-gel.
Les candidats doivent être titulaires d'un bac en chimie ou en génie chimique.
Reference : MSc WP 3.1
(Stage postdoctoral) : La Mise en Forme des Électrolytes Sulfures Sans Solvants et l’Assemblage des Cellules Pouchs
L’élimination des solvants lors de la mise en forme des électrolytes sulfures permettrait de simplifier la préparation des électrolytes et de réduire les déchets. L’actualisation nécessite un polymère adapté qui peut être traité dans l’état solide dans des conditions où les électrolytes sulfures sont stables. L’élimination des solvants devrait également faciliter l’assemblage des cellules pouch. Le candidat retenu développera une technique de mise en forme sans solvant pour les électrolytes sulfure qui peut être utilisé dans des cellules pouch.
Le candidat idéal est titulaire d’un doctorat en chimie, en génie chimique, en génie des matériaux, en science des matériaux ou en science des surfaces. Une expérience préalable dans la mise en forme des polymères, l’électrochimie et la manipulation du lithium métallique et/ou les électrolytes sulfure est un atout.
Reference : PDF WP 1.2
(Stage postdoctoral) : Développement d’une couche SEI stable pour le cyclage des cellules symétriques au lithium avec des électrolytes sulfure
La réactivité du lithium entraîne la formation de couches de passivation, ou SEI (interphase électrolyte solide), à la surface lors du contact avec l’électrolyte et pendant le cyclage. Les caractéristiques de la couche SEI influencent le plaquage et l’élimination du lithium pendant les cycles de charge-décharge dans les systèmes sans anode. Les caractéristiques de la SEI peuvent être contrôlées en ajustant la composition de l’électrolyte ou avec le prétraitement de la surface de l’électrode. Le candidat retenu mettra au point un protocole expérimental visant à garantir la formation d’une SEI appropriée lors du cyclage dans des cellules symétriques lithium-lithium.
Le candidat idéal possède un doctorat en chimie, en génie chimique, en génie des matériaux, en science des matériaux ou en science des surfaces. Une expérience préalable dans la caractérisation des interfaces, l’électrochimie et le travail avec le lithium métallique et/ou les électrolytes sulfures sont des atouts.
Reference : PDF WP 2.1
(Stage postdoctoral) : Optimisation de l'interface électrolyte-substrat pour le dépôt de lithium métallique
La qualité de l’interface entre l’électrolyte sulfure et le collecteur de courant influence le dépôt de lithium métallique. Les techniques de modification de surface qui améliorent l’adhérence avec l’électrode en lithium métallique et le transfert d’ions permettent d’optimiser le contact entre l’électrolyte et l’électrode et d’améliorer les performances de la batterie. L’objectif de ce projet est d’optimiser le contact entre un électrolyte sulfure et une électrode en lithium métallique afin d’augmenter la conductivité ionique et de faciliter le dépôt de lithium sur un substrat solide lors du cyclage. Le candidat retenu utilisera des techniques de modification de surface pour améliorer la compatibilité interfaciale entre un électrolyte sulfure et l’électrode négative.
Le candidat idéal est titulaire d’un doctorat en chimie, en génie chimique, en génie des matériaux, en science des matériaux ou en science des surfaces. L’expérience préalable dans la modification chimique ou physique des surfaces et des interfaces, l’imagerie de surface, la caractérisation des interfaces, l’électrochimie et le travail avec le lithium métallique et/ou les électrolytes à base de sulfure est un atout.
Reference : PDF WP 2.2
(Stage postdoctoral) : Développement et Caractérisation d’Électrolytes Polymères Gélifiés
Des électrolytes polymères gélifiés, composés d’un ou plusieurs monomères, d’un sel ionique, d’un solvant et d’un diluant, seront préparés dans le but d’optimiser la conductivité ionique, d’assurer la compatibilité avec des matériaux d’électrodes à haute énergie et de réduire l’inflammabilité. Les interactions entre les différents composants de l’électrolyte seront étudiées afin de déterminer l’impact de la composition de l’électrolyte sur ses performances.
Le candidat retenu optimisera les électrolytes polymères en gel à partir de formulations industrielles et utilisera de méthodes spectroscopiques pour caractériser les interactions polymère-solvent-sel. La sécurité des électrolytes sera évaluée par des essais de point d’éclair. Un doctorat en chimie ou en génie chimique est exigé. L’expérience préalable avec les polymères est un atout.
Reference : PDF WP 3.1
(Stage postdoctoral) : Fonctionnalisation du séparateur et impact sur les concentrations ioniques locales
L'interaction entre l'électrolyte et le séparateur est nécessaire pour le transfert ionique et permet d'éviter la polarisation pendant le fonctionnement de la cellule. La fonctionnalisation du séparateur par dépôt chimique ou physique constitue un moyen d'améliorer le mouillage du séparateur par l’électrolyte et d'optimiser de manière sélective le transport ionique. Le candidat retenu sera chargé de modifier les séparateurs afin d'améliorer leur compatibilité et le transport ionique avec des électrolytes polymères en gel qui ont été développés au sein du projet.
Le candidat idéal est titulaire d’un doctorat en chimie, en génie chimique, en science des matériaux ou en génie des matériaux. De l’expérience préalable dans le domaine des polymères, des batteries ou de l’électrochimie est un atout.
Reference : PDF WP 3.2