PostDoctorant en électrochimie (H/F) — CNRS

Missions :

Le projet FunyCarb repose sur une approche transdisciplinaire intégrant la chimie des matériaux, l’électrochimie et des outils de caractérisation avancés afin d’améliorer les performances de stockage électrochimique des supercondensateurs à base de carbone.

L'approche de FunyCarb réside dans la conception et l’application de molécules d’heptazine substituées par des groupes redox, appelées molécules « MultiPro », afin de moduler la mouillabilité chimique des matériaux d’électrodes en carbone, et d’introduire ou d’ajouter un mécanisme de transfert de charge faradique. D’un point de vue stratégique, les molécules MultiPro seront immobilisées à la surface de deux supports de carbone distincts, à savoir du carbone microporeux dérivé de carbure et de l’oxyde de graphène réduit mésoporeux, afin d’étudier comment la micro/mésostructure influence le mécanisme de stockage ionique.

Pour atteindre cet objectif, une partie du projet sera consacrée à une analyse approfondie du mécanisme de compensation de charge grâce à l’utilisation de techniques électrogravimétriques avancées basées sur la microbalance électrochimique à cristal de quartz (EQCM). Des techniques dérivées de la QCM (EQCM classique, QCM couplée à l’EIS et à l’impédance électroacoustique, EQCM avec mesure de la dissipation (EQCM-D)) seront utilisées pour comprendre la dynamique du transfert des ions à l’interface électrode/électrolyte, les constantes de vitesse de transfert cinétique et les réactions faradiques.

Les résultats du projet devraient contribuer à la mise en place d’un cercle vertueux permettant la conception de matériaux améliorés en vue de leur intégration dans des supercondensateurs.

Activités :

Tâche I : Elaboration d'électrodes 2D modifiée à base de carbone sur les résonateurs QCM / Caractérisations structurelle et morphologique classiques de ces couches.

Tâche II : Techniques d'analyse avancée in situ (propriétés de transfert/transport des espèces à l'interface électrode/électrolyte, analyse électromécanique et structurale pendant le cyclage) : EQCM, impédance électrogravimétrique et électroacoustique, EQCM avec mesure de la dissipation.

Tâche III : Analyse/Modélisation des résultats électrogravimétriques (EQCM, EQCM-D, ac-EQCM, impédance électroacoustique), corrélation des résultats avec les résultats obtenus avec les autres techniques.

Tâche IV : Bilan des expériences et rédaction de publications avec les différents résultats obtenus.

Contexte de travail :

Ce projet postdoctoral s’inscrit dans le cadre d’un programme de recherche de l’ANR intitulé « Comment la contribution faradique et la mouillabilité peuvent améliorer les performances de stockage des matériaux à base de carbone destinés aux supercondensateurs (FUNYCARB) », mené en collaboration avec trois laboratoires : l’IRIG - Institut de recherche interdisciplinaire de Grenoble (CEA, France), le CIRIMAT - Centre interuniversitaire de recherche et d’ingéni

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