Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Vers l'amélioration des microbatteries tout-solide : stabilisation des interfaces et atténuation de la dégradation pour une fiabilité à long terme
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Ce projet de thèse se concentre sur l'avancement des microbatteries tout solides pour des applications de stockage d'énergie miniaturisées, telles que les appareils électroniques portables, les systèmes IoT et les technologies médicales implantables. La recherche vise à stabiliser et atténuer la dégradation aux interfaces électrode/électrolyte, qui sont des goulots d'étranglement critiques dans la performance des microbatteries à l'état solide. Le projet implique deux axes de recherche principaux : (1) l'étude et l'optimisation de films ultra-minces (de l'échelle sub-nanométrique à nanométrique déposés par ALD) pour l'ingénierie des interfaces dans les empilements LiCoO2/LiPON/Li, et (2) une investigation fondamentale des mécanismes responsables de la dégradation des interfaces. L'étude impliquera la fabrication et la caractérisation d'empilements partiels et complets en utilisant des techniques telles que la voltammétrie cyclique (CV), la spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS), la diffraction des rayons X (XRD) et la microscopie électronique à balayage (SEM). L'incorporation de métaux d'alliage (par exemple, Ag, Au) entre la couche tampon et le lithium sera également explorée pour améliorer la stabilité de l'interface métal-lithium. Les résultats attendus incluent un empilement de microbatteries optimisé capable de dépasser 1 000 cycles avec une augmentation minimale de la résistance interfaciale et un cadre complet décrivant les mécanismes de dégradation et les effets des couches tampons.
Université / école doctorale
Sciences Chimiques: Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes (2MIB)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Nanotechnologies Materials Science and Engineering Electrochemistry Condensed Matter Physics Energy Storage
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
CELE Jacopo < email slettet af sikkerhedsmæssige årsager >
CEA
DRT/DCOS//LCRE
LCRE / CEA
17 Av. des Martyrs
38054 Grenoble cedex 9
France
+33 4 38 78 39 53
Tuteur / Responsable de thèse
FRANGER Sylvain < email slettet af sikkerhedsmæssige årsager >
Université Paris-Saclay
ICMMO
Bât. 410 - ERIEE - ICMMO
Université Paris-Saclay
Rue du doyen Georges Poitou
91405 Orsay Cedex
FRANCE
01 69 15 63 12
En savoir plus
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Vers l'amélioration des microbatteries tout-solide : stabilisation des interfaces et atténuation de la dégradation pour une fiabilité à long terme
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Thèse
Description de l'offre
Ce projet de thèse se concentre sur l'avancement des microbatteries tout solides pour des applications de stockage d'énergie miniaturisées, telles que les appareils électroniques portables, les systèmes IoT et les technologies médicales implantables. La recherche vise à stabiliser et atténuer la dégradation aux interfaces électrode/électrolyte, qui sont des goulots d'étranglement critiques dans la performance des microbatteries à l'état solide. Le projet implique deux axes de recherche principaux : (1) l'étude et l'optimisation de films ultra-minces (de l'échelle sub-nanométrique à nanométrique déposés par ALD) pour l'ingénierie des interfaces dans les empilements LiCoO2/LiPON/Li, et (2) une investigation fondamentale des mécanismes responsables de la dégradation des interfaces. L'étude impliquera la fabrication et la caractérisation d'empilements partiels et complets en utilisant des techniques telles que la voltammétrie cyclique (CV), la spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS), la diffraction des rayons X (XRD) et la microscopie électronique à balayage (SEM). L'incorporation de métaux d'alliage (par exemple, Ag, Au) entre la couche tampon et le lithium sera également explorée pour améliorer la stabilité de l'interface métal-lithium. Les résultats attendus incluent un empilement de microbatteries optimisé capable de dépasser 1 000 cycles avec une augmentation minimale de la résistance interfaciale et un cadre complet décrivant les mécanismes de dégradation et les effets des couches tampons.
Université / école doctorale
Sciences Chimiques: Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes (2MIB)
Paris-Saclay
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Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Nanotechnologies Materials Science and Engineering Electrochemistry Condensed Matter Physics Energy Storage
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
CELE Jacopo < email slettet af sikkerhedsmæssige årsager >
CEA
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17 Av. des Martyrs
38054 Grenoble cedex 9
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+33 4 38 78 39 53
Tuteur / Responsable de thèse
FRANGER Sylvain < email slettet af sikkerhedsmæssige årsager >
Université Paris-Saclay
ICMMO
Bât. 410 - ERIEE - ICMMO
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Rue du doyen Georges Poitou
91405 Orsay Cedex
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01 69 15 63 12
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