Thèse (H/F) : Investigation du stockage de charge dans des micro-supercondensateurs à base de M[...]

CNRS; Toulouse; Sur place; EUR 40 000 - 60 000; Plein temps

Résumé du poste

Un institut de recherche de renommée à Toulouse recherche un doctorant pour une thèse sur l'investigation du stockage de charge dans des micro-supercondensateurs à base de MnO₂. Le candidat sera impliqué dans des recherches innovantes en électrochimie, en collaboration avec plusieurs partenaires en France et en Espagne. Les résultats visent à améliorer les performances des systèmes de stockage d'énergie.

Qualifications

• Motivation pour la recherche en électrochimie et nanotechnologie.
• Capacité à travailler en équipe et à réaliser des expérimentations en laboratoire.
• Bonnes compétences en analyse de données et en rédaction scientifique.

Responsabilités

• Synthetiser et optimiser des électrodes poreuses adaptées aux liquides ioniques.
• Évaluer des électrolytes innovants sur les électrodes.
• Mener des caractérisations avancées sur les électrodes en collaboration avec l'ICMAB.

Connaissances

Systèmes électrochimiques

Caractérisations avancées

Microfabrication

Formation

Formation en sciences des matériaux ou physique

Description du poste

Thèse (H/F) : Investigation du stockage de charge dans des micro-supercondensateurs à base de MnO₂ en présence de liquides ioniques

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Date Limite Candidature : lundi 8 décembre 2025 23:59:00 heure de Paris

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Informations générales

Intitulé de l'offre : Thèse (H/F) : Investigation du stockage de charge dans des micro-supercondensateurs à base de MnO₂ en présence de liquides ioniques
Référence : UPR8001-SARPEC-009
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : lundi 17 novembre 2025
Type de contrat : CDD Doctorant
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 5 janvier 2026
Quotité de travail : Complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel
Section(s) CN : 08 - Micro et nanotechnologies, micro et nanosystèmes, photonique, électronique, électromagnétisme, énergie électrique

Description du sujet de thèse

Le/la doctorant·e aura pour objectif d'élucider les mécanismes de stockage de charge de micro-supercondensateurs à base de MnO₂ lorsque ceux-ci sont couplés à des électrolytes en liquides ioniques (Na-based et apparentés). Il/elle s’attachera à distinguer et quantifier les contributions pseudocapacitifs et double-couche, en particulier dans une fenêtre de tension étendue au-delà de 2 V, afin d’identifier les conditions permettant d’atteindre des densités d’énergie élevées sans dégradation du matériau actif.

Pour cela, il/elle :

• synthétisera et optimisera au LAAS des électrodes poreuses Ni/MnO₂ adaptées aux liquides ioniques,
• évaluera, sur ces électrodes, des électrolytes innovants développés par PolyMAT (stabilité, fenêtre de potentiel, capacité, cyclabilité),
• mènera, en collaboration avec l'ICMAB, des caractérisations avancées (in situ / operando électrochimiques et spectroscopies) pour corréler structure locale, états d’oxydation du Mn et mécanismes de stockage de charge dans ces environnements ioniques.

Les résultats attendus contribueront directement à la conception de micro-supercondensateurs MnO₂ fonctionnant à haute tension et à faible coût dans le cadre du projet.

Contexte de travail

La thèse s’inscrit dans un projet interrégional franco-espagnol, TRANS-CAP, dédié au développement de micro-supercondensateurs MnO₂ haute tension, associant :

• LAAS-CNRS (Toulouse, France) – Laboratoire de référence en micro/nanotechnologies et stockage électrochimique, coordinateur du projet. Le/la doctorant·e sera basé·e au LAAS au sein de l’équipe MRS (Matériaux Réactifs et Stockage d'Énergie), avec accès aux plateformes de microfabrication (salle blanche) et de caractérisations physico-chimiques et électrochimiques.
• PolyMAT (Université du Pays Basque, Espagne) – Partenaire en charge de la formulation de liquides ioniques et ionogels Na-based. Le/la doctorant·e testera au LAAS ces électrolytes sur les électrodes développées localement, et réalisera des séjours scientifiques chez PolyMAT pour intégrer au mieux les électrolytes au système MnO₂.
• ICMAB (CSIC, Barcelone, Espagne) – Spécialiste des caractérisations avancées et analyses in situ / operando (XPS/HAXPES, XAS, EXAFS…). Le/la doctorant·e effectuera des missions à l'ICMAB pour conduire les études structurales et spectroscopiques sur les électrodes Ni/MnO₂ en présence de liquides ioniques.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Le/la doctorant·e réalisera des expériences en salle blanche et en laboratoire (microfabrication, dépôts, tests électrochimiques), avec manipulation encadrée de produits chimiques et d’électrolytes à base de liquides ioniques, ainsi que des caractérisations utilisant les rayonnements X. Des déplacements ponctuels chez les partenaires en Espagne sont à prévoir.