Chercheur en stockage d'hydrogène
il y a 4 semaines
Informations générales
Intitulé de l'offre : Doctorant en matériaux énergétiques (H/F)
Référence : UMR7182-ROMMOU-002
Nombre de Postes : 1
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Chimie des matériaux, nanomatériaux et procédés
Description du sujet de thèse
La transition vers des énergies renouvelables représente un enjeu majeur pour notre société. Toutefois, la nature intermittente de ces énergies nécessite une gestion efficace du stockage de l'énergie pour une utilisation optimale. L'hydrogène, en tant que vecteur énergétique, émerge comme une solution prometteuse. Néanmoins, son utilisation à grande échelle est freinée par le besoin de développer des systèmes de stockage à la fois sécurisés et compacts, tout en offrant une densité énergétique élevée. Les hydrures complexes, tels que les borohydrures de type LiBH m% H2), se présentent comme une alternative viable grâce à leurs capacités de stockage. Cependant, ces matériaux rencontrent des défis liés aux conditions de cyclage inadaptées (température et pression d'hydrogène). Les hydrures d'aluminium, comme NaAlH4 (7.4 m%), constituent une autre option crédible pour le stockage solide de l'hydrogène. Bien qu'ils aient des capacités de stockage inférieures à celles des borohydrures, les alanates possèdent des propriétés thermodynamiques favorables qui permettent l'absorption et la désorption de l'hydrogène dans des conditions modérées.
Ce projet de recherche a pour objectif le développement de systèmes chimiques à anions mixtes borohydrure/alanate, de la forme A(BH4)y-x(AlH4)x (A = alcalin ou alcalino-terreux). L'idée est d'exploiter l'effet synergique de cette mixité anionique, alliant les hautes capacités de stockage des borohydrures aux propriétés thermodynamiques avantageuses des alanates. Étant donné que ces systèmes sont peu documentés dans la littérature, des méthodes de fabrication innovantes seront mises en œuvre. Les systèmes (1-x)A(BH4)y–xA(AlH4)y seront sélectionnés en collaboration avec le groupe de modélisation et calcul, qui se chargera de générer des structures à anion mixte à l'aide d'algorithmes avancés. Les matériaux obtenus seront systématiquement caractérisés par des techniques telles que la diffraction des rayons X (DRX), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IR-TF) et la résonance magnétique nucléaire (RMN) pour évaluer leurs propriétés structurales. Des mesures des courbes d'absorption/désorption sur des bancs volumétriques de type Sieverts, ainsi que des analyses thermiques (ATG, DSC, thermodiffraction et désorption thermique couplées à de la spectrométrie de masse) permettront d'évaluer les performances de stockage de l'hydrogène des matériaux développés dans ce projet.
Le candidat idéal doit être titulaire d'un master en chimie, chimie inorganique ou science des matériaux. Une forte motivation, ainsi qu'une expertise dans l'élaboration et la caractérisation physico-chimique des matériaux inorganiques, sont essentielles. Le candidat doit maîtriser des techniques de laboratoire telles que la DRX, l'IR-TF, la RMN, l'ATG, la DSC, etc. L'autonomie dans le travail de recherche et une curiosité scientifique sont des qualités indispensables, tout comme la capacité à travailler en équipe et à apprécier la collaboration. Une expérience préalable dans le domaine des matériaux de stockage d'hydrogène et la synthèse en atmosphère contrôlée serait un atout considérable.
Contexte de travail
La thèse se déroulera au sein d'un institut de recherche reconnu pour son expertise en chimie et science des matériaux. Cet institut couvre un large éventail de domaines de recherche, allant de la conception à l'optimisation des matériaux pour des applications industrielles. Les travaux menés ici se concentrent sur le développement de nouveaux matériaux à différentes échelles, principalement pour des applications dans les secteurs du transport et de l'énergie. L'institut dispose d'une expertise significative dans les différents aspects de la thèse, notamment l'élaboration d'hydrures et les caractérisations thermodynamiques et structurales des matériaux. Le doctorant intégrera une équipe dynamique et collaborera étroitement avec des spécialistes en modélisation et calcul.
Contraintes et risques
Ce poste est soumis à des réglementations spécifiques en matière de protection du potentiel scientifique et technique, nécessitant une autorisation préalable pour l'arrivée du candidat.
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