Modélisation ab-initio des propriétés de l'oxyde de praséodyme pour l'électrolyse haute température

CEA; Grenoble; Sur place; EUR 20 000 - 40 000; Plein temps

Résumé du poste

Une institution de recherche en énergie à Grenoble propose une thèse sur la modélisation ab-initio des électrodes en PrOx. Le candidat idéal doit avoir un master en physique des solides ou chimie des solides et une forte expérience en modélisation. Cette recherche vise à améliorer les performances des cellules à oxyde solide, cruciales pour la transition énergétique. Début prévu le 01/10/2025.

Qualifications

• Expérience solide en modélisation et simulations numériques requise.

Responsabilités

• Étudier les propriétés physiques du PrOx pour améliorer les performances des électrodes.
• Utiliser des calculs ab-initio et modélisation électro-chimique.

Connaissances

Modélisation

Numérique

Physique des solides

Formation

Master en physique des solides ou chimie des solides

Description du poste

Overview

Description du sujet de thèse

Domaine Défis technologiques

Sujets de thèse Modélisation ab-initio des propriétés de l'oxyde de praséodyme pour l'électrolyse haute température

Contrat Thèse

Description de l'offre Les cellules à oxyde solide (SOC) sont des systèmes de conversion d'énergie réversibles et efficaces pour la production d'électricité et d'hydrogène décarboné. Elles sont aujourd'hui considérées comme l'une des solutions technologiques clés pour la transition vers un marché de l'énergie renouvelable. Un SOC est constitué d'un électrolyte dense pris en sandwich entre deux électrodes poreuses. À ce jour, la commercialisation à grande échelle des SOC nécessite encore l'amélioration de leurs performances et de leur durée de vie. Dans ce contexte, les principales limitations en termes d'efficacité et de dégradation des SOCs ont été attribuées à l'électrode à oxygène conventionnelle en La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3. Pour résoudre ce problème, il a récemment été proposé de remplacer ce matériau par une électrode alternative basée sur le PrOx. En effet, ce matériau présente une activité électro-catalytique élevée pour la réduction de l'oxygène et de bonnes propriétés de transport. Les performances des cellules incorporant cette nouvelle électrode sont prometteuses et pourraient permettre d'atteindre les objectifs requis pour une industrialisation à grande échelle (c.-à-d -1,5A/cm2 à 1,3V à 750°C et un taux de dégradation de 0,5%/kh). Cependant, il a également été démontré que le PrOx subit des transitions de phase en fonction des conditions de fonctionnement de la cellule. L'impact de ces transitions de phase sur les propriétés de l'électrode et sur ses performances est encore inconnu. Par conséquent, l'objectif de ce doctorat est d'acquérir une compréhension approfondie des propriétés physiques du PrOx et leur influence sur la performance de l'électrode à l'aide d'une méthodologie combinant des calculs ab-initio et la modélisation électro-chimique.

Université / école doctorale Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2) Université Grenoble Alpes

Localisation du sujet de thèse Site Grenoble

Qualifications

Critères candidat

Formation recommandée master in solid-state physics or solid-state chemistry, and a strong experience with modeling and numerical simulations.

Contacts et disponibilité

Disponibilité du poste 01/10/2025

Personne à contacter par le candidat HARTMANN Cintia [e-mail]

CEA
DES/DTCH//LES
17 avenue des Martyrs
38054 Grenoble cedex 9
0438782160

Tuteur / Responsable de thèse LAURENCIN Jerôme [e-mail]

CEA
DES/DTCH
17 avenue des Martyrs
38054 Grenoble cedex 9
0438782210

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