Stage – Bac+5 - Etude post-mortem des électrodes commerciales des batteries Li-ion H/F
Stage Grenoble (Isère)
Description de l'offre
Détail de l'offre
Informations générales
Entité de rattachement
Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.
Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.
Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :
• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
2024-32928Description du poste
Domaine
Matériaux, physique du solide
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Stage – Bac+5 - Etude post-mortem des électrodes commerciales des batteries Li-ion H/F
Sujet de stage
Etude post-mortem des électrodes commerciales des batteries Li-ion par couplage d'analyse de surface au criblage à haut-débit et d'électrochimie
Durée du contrat (en mois)
6
Description de l'offre
La maturité de la technologie des batteries Li-ion qui est aujourd’hui à l’échelle industrielle nécessite des nouvelles approches de caractérisation post-mortem pour répondre à une quantité considérable d’échantillons à analyser avec une cadence élevée d’analyse pour l’acquisition et le traitement des données. Le criblage à haut-débit (la miniaturisation et l'automatisation de tests) est une approche largement utilisée dans des domaines de synthèse organique, la médecine, et la pharmaceutique mais peu déployée dans le cas des caractérisations post-mortem pour les matériaux de batteries.
Dans ce contexte, ce stage porté par le LITEN/DTNM/STDC/LCAE a pour objectif de développer une nouvelle méthodologie post-mortem par criblage à haut-débit pour l’analyse de surface d’électrodes positives et négatives vieillies et présentant des hétérogénéités locales de dégradation. Ce stage pourra profiter d’échantillons issus de projets menés au LITEN/DEHT/S2TC/LAPS en lien avec la prédiction du vieillissement des matériaux actifs de batteries commerciales (Projet COMUTES) ou le développement de modèles multi-physiques intégrant les mécanismes de dégradation (Projet THOR).
Le(la) candidat(e) développera une méthodologie d’échantillonnage pour caractériser l’ensemble des composants internes actifs de la batterie. Le(la) candidat(e) prélèvera les échantillons d’électrodes sur des batteries vieillies à différentes SOH% (State Of Heath) et pourra réaliser des tests électrochimiques (cyclage et mesure d’impédance) en pile bouton sur les zones d’intérêt afin d’évaluer les niveaux de dégradation. Les échantillons passeront ensuite aux analyses de surface pour pouvoir corréler leurs pertes de performance avec les modes de dégradation des matériaux actifs. L’analyse des échantillons par XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) sera mise au point en modifiant des paramètres d’acquisition (temps d’acquisition, énergie de passage…) et l’automatisation des traitements des données. Ce dernier point pourrait être élaboré par les méthodes statistiques de type PCA (Principal Component Analysis). Des analyses ToF-SIMS (Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry) et SEM (Scanning Electron Microscopy) pourront éventuellement être déployées pour compléter ces études.