Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Intégration des Nanotubes de carbone alignés dans les batteries sans anode : mécanisme et optimisation des cellules
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les batteries sans anode ou à anode libre suscitent un intérêt croissant en raison de leur excellente densité énergétique, de leur faible coût et de la facilité de mise à l'échelle de leur procédé de fabrication. L'exploration des batteries sans anode pourrait offrir une avancée majeure dans le domaine du stockage de l'énergie, en utilisant la réserve de lithium déjà présente dans la cathode NMC pour effectuer des cycles réversibles après un processus de formation initial. Cette approche permettrait de réduire l'épaisseur globale, le nombre d'étapes de traitement et le coût des matériaux, tout en offrant une excellente densité énergétique. Les nanotubes de carbone alignés verticalement (VACNTs) sur des substrats métalliques peuvent représenter un choix intéressant pour cette application en raison de leur faible épaisseur, de la reproductibilité de leur processus de synthèse et de leurs propriétés de surface uniformes, qui ont déjà démontré leur intérêt applicatif dans le domaine des supercondensateurs. Dans ce projet de doctorat, nous explorerons une nouvelle voie d'application : les batteries sans anode, où les VACNT servent de substrat de dépôt pour le lithium ou le sodium. Nous étudierons l'électrochimie des VACNTs dans les batteries lithium sans anode (avec électrolytes liquides et solides) ainsi que dans les batteries sodium sans anode avec électrolyte liquide. Le doctorant travaillera sur l'optimisation de la synthèse des VACNTs afin d'ajuster leur épaisseur et leur densité pour les adapter à leurs propriétés électrochimiques. Des études post-cyclage (Raman et MEB) seront menées afin d'analyser l'effet du cyclage et des électrolytes sur les couches de VACNTs. L'objectif du projet est d'explorer les opportunités d'application des VACNTs dans divers systèmes de stockage d'énergie, ce qui pourrait ouvrir de nouvelles perspectives d'utilisation et de valorisation.
Université / école doctorale
Sciences Chimiques: Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes (2MIB)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
PONGILAT Remith < correo electrónico eliminado por razones de seguridad >
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LEEL
CEA Paris-Saclay
DRF/IRAMIS/NIMBE/LEEL
UMR 3685 NIMBE- CEA/CNRS
Bât 637, Pièce 5
91191 Gif sur Yvette
FRANCE
+33169088190
Tuteur / Responsable de thèse
PINAULT Mathieu < correo electrónico eliminado por razones de seguridad >
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LEDNA
CEA Saclay
DRF/IRAMIS/NIMBE/LEDNA- UMR 3685
Bât. 522, P. 248A
91191 Gif sur Yvette Cedex, France
01-69-08-91-87
En savoir plus
https://iramis.cea.fr/nimbe/ledna/pisp/mathieu-pinault/
https://iramis.cea.fr/nimbe/ledna/
https://iramis.cea.fr/en/nimbe/leel/post-li-ion-batteries-3/
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Intégration des Nanotubes de carbone alignés dans les batteries sans anode : mécanisme et optimisation des cellules
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les batteries sans anode ou à anode libre suscitent un intérêt croissant en raison de leur excellente densité énergétique, de leur faible coût et de la facilité de mise à l'échelle de leur procédé de fabrication. L'exploration des batteries sans anode pourrait offrir une avancée majeure dans le domaine du stockage de l'énergie, en utilisant la réserve de lithium déjà présente dans la cathode NMC pour effectuer des cycles réversibles après un processus de formation initial. Cette approche permettrait de réduire l'épaisseur globale, le nombre d'étapes de traitement et le coût des matériaux, tout en offrant une excellente densité énergétique. Les nanotubes de carbone alignés verticalement (VACNTs) sur des substrats métalliques peuvent représenter un choix intéressant pour cette application en raison de leur faible épaisseur, de la reproductibilité de leur processus de synthèse et de leurs propriétés de surface uniformes, qui ont déjà démontré leur intérêt applicatif dans le domaine des supercondensateurs. Dans ce projet de doctorat, nous explorerons une nouvelle voie d'application : les batteries sans anode, où les VACNT servent de substrat de dépôt pour le lithium ou le sodium. Nous étudierons l'électrochimie des VACNTs dans les batteries lithium sans anode (avec électrolytes liquides et solides) ainsi que dans les batteries sodium sans anode avec électrolyte liquide. Le doctorant travaillera sur l'optimisation de la synthèse des VACNTs afin d'ajuster leur épaisseur et leur densité pour les adapter à leurs propriétés électrochimiques. Des études post-cyclage (Raman et MEB) seront menées afin d'analyser l'effet du cyclage et des électrolytes sur les couches de VACNTs. L'objectif du projet est d'explorer les opportunités d'application des VACNTs dans divers systèmes de stockage d'énergie, ce qui pourrait ouvrir de nouvelles perspectives d'utilisation et de valorisation.
Université / école doctorale
Sciences Chimiques: Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes (2MIB)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
PONGILAT Remith < correo electrónico eliminado por razones de seguridad >
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LEEL
CEA Paris-Saclay
DRF/IRAMIS/NIMBE/LEEL
UMR 3685 NIMBE- CEA/CNRS
Bât 637, Pièce 5
91191 Gif sur Yvette
FRANCE
+33169088190
Tuteur / Responsable de thèse
PINAULT Mathieu < correo electrónico eliminado por razones de seguridad >
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LEDNA
CEA Saclay
DRF/IRAMIS/NIMBE/LEDNA- UMR 3685
Bât. 522, P. 248A
91191 Gif sur Yvette Cedex, France
01-69-08-91-87
En savoir plus
https://iramis.cea.fr/nimbe/ledna/pisp/mathieu-pinault/
https://iramis.cea.fr/nimbe/ledna/
https://iramis.cea.fr/en/nimbe/leel/post-li-ion-batteries-3/
