Etude de l‘impact de l’hydrodynamique sur la synthèse de matériaux précurseurs pour les cathodes des batteries

La décarbonation du transport est un enjeu sociétal qui compte sur l’électrification des véhicules pour lesquels les performances des batteries doivent encore être maîtrisées et optimisées. Le contrôle de la composition et de la morphologie des précurseurs des matériaux actifs de cathodes (hydroxydes métalliques Ni(1-x-y)CoyMnx(OH)2 ) est fondamental car la performance des cellules de batterie est très sensible à ces paramètres. Aujourd’hui, la connaissance détaillée des processus fondamentaux qui permettrait un contrôle prédictif des particules finales fait défaut. Les paramètres influençant la qualité des produits étant nombreux, il est nécessaire de prendre en compte l’ensemble des phénomènes pour décrire l’évolution de la précipitation. Ainsi, dans cette thèse une approche de modélisation couplant les différentes physiques impliquées sera utilisée. Le travail comportera : 
•    Une étude expérimentale afin de comprendre l’influence des différents paramètres opératoires (pH, concentration, agitation, température…) sur la forme et la distribution de taille des particules obtenues
•    La détermination des cinétiques des différents phénomènes mis en jeu (nucléation, croissance, agglomération, brisure) 
•    Le développement d’un modèle couplé hydrodynamique/cinétique 
Le doctorant(e) intègrera une équipe de recherche pluridisciplinaire (chimie, analyse, génie chimique, mécanique des fluides) et interagira fortement avec un(e) autre doctorant(e) sur la même thématique.  

Mots clefs: Modélisation, précipitation, expérimentation, CFD, cinétique, matériaux

• Directeur de thèse    Prof. Clémence NIKITINE, IFPEN, ORCID : 0000-0003-2642-4349
• Ecole doctorale    ED206 Chimie, Procédé, Environnement U Lyon 1, Claude Bernard
• Encadrant IFPEN    Dr Rim BRAHEM , ORCID : 0000-0003-3409-3789
• Localisation du doctorant    IFPEN, Solaize , France 
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2024 (4 novembre)
• Employeur    IFPEN
• Qualifications    Master en génie chimique ou en mécanique des fluides
• Connaissances linguistiques    Anglais niveau B2 (CECR)    
• Autres qualifications    Attrait pour le travail expérimental et la modélisation (sera considérer comme un plus, la connaissance d’un ou plusieurs langages de programmation (C++, Python, Matlab) / d’un ou plusieurs outils CFD (computational fluid dynamics))

Pour postuler, merci d’envoyer votre lettre de motivation et votre CV à l’encadrant IFPEN indiqué ci-dessous.