Simulation des hétérogénéités dans les cellules de batteries à faible impact environnemental

CEA; Grenoble; Sur place; EUR 30 000 - 50 000; Plein temps

Résumé du poste

Un établissement de recherche de premier plan recherche un candidat pour une thèse passionnante sur la simulation des hétérogénéités dans les cellules de batteries à faible impact environnemental. Ce projet vise à développer des outils de modélisation avancés pour optimiser la gestion des batteries, en abordant des défis technologiques critiques liés à l'électrification des véhicules. Vous aurez l'opportunité de travailler avec des supercalculateurs et des logiciels de modélisation de pointe, tout en contribuant à des recherches qui pourraient transformer l'industrie des batteries. Ce poste est idéal pour un candidat motivé par l'innovation et la durabilité dans le domaine énergétique.

Qualifications

• Formation en physique-chimie et modélisation nécessaire.
• Expérience en simulation et analyse des systèmes de batteries souhaitée.

Responsabilités

• Développer des outils de modélisation pour simuler les performances des batteries.
• Analyser l'impact des matériaux à faible impact environnemental sur les batteries.

Connaissances

Modélisation multi-physique

Simulation électrochimique

Analyse des performances des batteries

Formation

Doctorat en physique-chimie-modélisation

Ingénierie des matériaux

Outils

Supercalculateurs

Logiciels de modélisation

Description du poste

Description du sujet de thèse

Domaine

Défis technologiques

Sujets de thèse

Simulation des hétérogénéités dans les cellules de batteries à faible impact environnemental

Contrat

Thèse

Description de l'offre

L'électrification des véhicules pour décarboner nos activités se heurte à un dilemme concernant les batteries, leur impact environnemental et l'approvisionnement des matériaux nécessaires pour les fabriquer. Les matériaux à faible impact environnemental envisagés aujourd'hui pour répondre à ces besoins (LF(M)P, technologie sodium-ion, ...) ont des caractéristiques électrochimiques spécifiques qui doivent être anticipés pour leur mise en œuvre dans les batteries de grande capacité. Ces matériaux bi- ou multi-phasés ont un potentiel électrique peu dépendant de l'état de charge. Cette caractéristique favorise l'apparition d'un état de charge très hétérogène dans la cellule. Le mécanisme complexe est notamment lié à la charge rapide, très importante pour les véhicules, et qui crée un échauffement important au cœur des cellules. Ces hétérogénéités brident les performances des batteries et réduisent leur durée de vie. Par ailleurs, le profil de tension plat et les hétérogénéités compliquent fortement le diagnostic de l'état de charge et de l'état de santé de la cellule. Or ces informations sont cruciales pour une gestion de la batterie qui maximise sa durée de vie.

Notre laboratoire développe des outils de modélisation multi-physiques avancés qui permettent aujourd'hui de simuler ces phénomènes. À l'aide d'un modèle numérique très détaillé d'une grosse cellule, appliqué à des conditions de cyclage réalistes, le candidat mettra en évidence l'état interne des cellules, difficilement accessible expérimentalement, et montrera comment les stratégies de cyclage, de gestion thermique ou de diagnostic doivent être adaptées pour les chimies plus durables envisagées aujourd'hui. Il utilisera pour cela les plateformes logicielles et les supercalculateurs du CEA et s'appuiera sur l'expertise du CEA/LITEN couvrant toutes les étapes technologiques depuis les matériaux jusqu'aux tests en conditions réelles des cellules.

Université / école doctorale

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

Localisation du sujet de thèse

Site

Grenoble

Critères candidat

Formation recommandée

physique-chimie-modélisation

Demandeur

Disponibilité du poste

01/09/2025

Personne à contacter par le candidat

MATHIEU Benoit
CEA
DES/DEHT/S2TC/LMPS
CEA Grenoble
DES/LITEN/DEHT/SAMA/LMP
17 rue des Martyrs
38054 Grenoble CEDEX 09
04 38 78 18 44

Tuteur / Responsable de thèse

CHANDESRIS Marion
CEA
DES/DEHT/S2TC/LMPS
17, rue des martyrs
38054 Grenoble cedex 9
04 38 78 24 88

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