Thèse CIFRE (H/F) - Modélisation du dépôt de lithium métallique dans une batterie - Grenoble et Amie

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Job Description

Contexte et environnement de travail 

Dans un contexte en pleine mutation environnementale et numérique, l’industrie automobile évolue rapidement vers l’électrification. Cette transition s’accompagne de défis majeurs et stratégiques, tels que l’augmentation de l’autonomie, l’amélioration de la sécurité, la réduction des coûts et la minimisation de l’impact environnemental des véhicules. Pour relever ces défis, le Groupe Renault via Ampère, place l'innovation technologique au cœur de sa stratégie et de sa performance par le développement des véhicules électriques.

Dans ce contexte, Renault renforce ses activités de recherche et d’innovation dans le domaine de la modélisation des technologies post-lithium. Ainsi, l’équipe Innovation et recherche Electrochimie Batteries souhaite recruter un(e) étudiant(e) pour une thèse de doctorat d’une durée de doctorat de 3 ans, portant sur la modélisation des batteries au lithium métal.

En intégrant l’Ingénierie du Groupe Renault, vous rejoignez un domaine à forts enjeux techniques, environnementaux et économiques.

Vos missions

Descriptif de la thématique de recherche

Afin d’améliorer la densité d’énergie des batteries, l’une des approches les plus étudiées aujourd’hui par de nombreux groupes de recherche consiste à remplacer l’électrode de graphite par une électrode en lithium métallique ou par un système de type « anode-free ». Lors de la charge, le lithium provenant de l’électrode positive se dépose à la surface de l’électrode négative, puis est retiré lors de la décharge. Ce mécanisme est appelé « placage/décapage » ou « plating/stripping ».

Afin de comprendre ce mécanisme, de l’étudier et de réduire les coûts expérimentaux, la modélisation constitue un outil essentiel. Cependant, la compréhension fine du dépôt de lithium métallique, ainsi que son optimisation, restent encore des sujets à l’échelle de recherche. Le sujet porte donc sur la modélisation du dépôt de lithium métallique au sein d’une batterie lithium métal. Les résultats de modélisation seront comparés à des dépôts réels de lithium obtenus après analyses post-mortem de cellules.

C’est dans ce contexte que s’inscrivent ces travaux de thèse.

Etapes de la thèse

Dans cet objectif, vous aurez pour missions :

• Réaliser des recherches bibliographiques afin d’établir un état de l’art sur la modélisation du dépôt de lithium métallique et sa caractérisation ;

• Développer un modèle de dépôt du lithium métallique ;

• Définir les paramètres d’entrée nécessaires à la modélisation ;

• Tester des cellules lithium métal ou de type « anode-free » ;

• Caractériser expérimentalement le dépôt de lithium métallique afin de le comparer aux résultats de modélisation.

Votre profil

Vous êtes diplômé(e) d'un BAC+5 d’une université ou d’une école d’ingénieur avec une forte expérience en modélisation physico-chimiques des batteries Li-ion (modélisation physico-chimique et électrochimique, modélisation atomistique, modèle de Newman) et vous avez des connaissances sur les mécanismes de fonctionnement et vieillissement des cellules Li-ion ou post Li-ion.

Une expérience expérimentale dans un laboratoire de chimie et/ou batterie serait un plus.

Vous avez des connaissances sur des techniques de caractérisations et d’analyses (morphologiques, structurales et compositionnelles).

Vous êtes autonome, rigoureux(se) et organisé(e). Vous appréciez le travail couplant modélisation et expérimentation et êtes doté(e) de compétences rédactionnelles et de synthèse. Vous savez travailler en équipe.

Votre niveau d'anglais est un atout afin d'évoluer dans un contexte multiculturel au sein de Renault Group (niveau minimum 750 au TOEIC). Si vous n’avez pas encore passé de test au moment de votre candidature, vous pourrez passer un test d’anglais en ligne au cours du processus de recrutement.

Vous souhaitez participer à l’aventure de l’automobile de demain ? Rejoignez-nous ! 

Dans le cadre de ce poste, vous collaborerez avec deux laboratoires situés à Grenoble et à Amiens. Votre temps de présence sera réparti sur des périodes d’environ 18 mois au sein de chacun, avec des déplacements ponctuels vers l’autre site. Par ailleurs, vous consacrerez environ 10 % de votre temps aux locaux de Renault à Guyancourt (78).

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