Essais, Analyse et Modélisation de cellules électrochimiques avancées pour batterie H/F

Aujourd’hui, un des défis majeurs des constructeurs automobiles est d’étendre l’autonomie des véhicules électriques à batterie. La batterie lithium-ion à électrolyte solide est une technologie prometteuse pour la prochaine génération de système de stockage de l’énergie avec la possibilité d’augmenter les performances en densité d’énergie (autonomie du véhicule) et d’améliorer la sécurité.

Etant un des leaders mondiaux des constructeurs automobiles, le Groupe Stellantis recherche des technologies de batteries disruptives, sûres et accessibles pour les véhicules électriques avec une grande autonomie.

Pour une batterie tout solide dite « Solid-State Battery, SSB », l’état de l’interface entre l’électrode et l’électrolyte solide influence le comportement global de la cellule en termes de perte de capacité irréversible, de cinétique de transfert de charge, de la dégradation des performances de la batterie. La faible maitrise de ces interfaces, le manque sur la compréhension fondamentale sur les composants de la cellule couplé au faible retour d’expérience sur la fabrication des cellules de grande capacité restent les principaux problèmes qui entravent le développement pratique de la SSB et de son intégration dans les véhicules électrifiés.

Les activités du stage seront spécifiquement axées sur les tests thermo-électriques des cellules dans un premier temps. Dans un second temps, il (elle) étudiera les interfaces. À cette fin, la spectroscopie d’impédance électrochimique (EIS) qui est une technique de caractérisation physicochimique avancée sera utilisée pour obtenir des informations fines sur l’évolution et la stabilité des interfaces électrochimiques solide-solide.

Trois objectifs majeurs sont fixés dans ce projet.

• Évaluer les performances électrochimiques des batteries solides dans des conditions contrôlées (température, régime de courant, etc.).
• Analyser les données d’impédance des cellules, modéliser/corréler les propriétés électrochimiques et prédire la dégradation de la cellule.
• Développer des méthodes physiques pour mesurer le gonflement des cellules et mettre en place des stratégies efficaces pour contraindre ce gonflement sans impacter les performances en durabilité.

Le/la stagiaire aura à sa disposition dans le laboratoire les équipements de mesures électrochimiques et physico-chimiques, un ingénieur et un technicien en support technique pour son intégration au sein de l’équipe.

A noter qu’au vue des conditions sanitaire du moment, le/la candidat.e serait amener et autoriser à faire du travail à distance (quelques jour par semaine).

La mission pourra se dérouler partiellement en télétravail.

Profil

Master en sciences des matériaux. Étudiant(e) dans le secteur académique ou ingénieur.e motivé.é par la recherche industrielle ayant des connaissances de base en électrochimie. Une connaissance des batteries lithium-ion ou des piles à combustible serait très appréciée. Des connaissances des outils de mesure physique et techniques électrochimiques (notion de spectroscopie d’impédance) seront recommandées.

Durée du contrat

6 mois