CEA |   |   |   |   |   |   | webmail : intra - extra |  Accès VPN-SSL | Contact | English

Sujet de stage / Master 2 Internship

Retour à la liste des stages


Suivi in situ des batteries sodium-oxygène par spectroscopie RMN à l'état solide

Spécialité : / CHIMIE

Contact : GAUTHIER Magali/ WONG Alan,
e-Mail : magali.gauthier@cea.fr,   Tel : +33 1 69 08 45 30
Laboratoire : NIMBE/LEEL

Stage pouvant se poursuivre en thèse : Oui
Durée du stage : 0-6 mois
Date limite de constitution de dossier : 29/03/2019

Résumé :
L’objectif du projet est de comprendre à l'aide de la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) in situ les mécanismes de réaction dans les batteries sodium-oxygène.

Sujet détaillé :
Les batteries métal-O2 ont attiré beaucoup d'attention ces dernières années en tant que possible solution de remplacement aux batteries lithium-ion largement utilisées aujourd’hui. Cela concerne en particulier les batteries sodium-oxygène (Na-O2) en raison de leur haute densité d'énergie théoriqu, de leur faible polarisation et, plus important encore, du faible coût et de l’aspect plus respectueux de l'environnement du sodium. Cependant, le développement des batteries au Na-O2 présente de nombreux défis tels que la stabilisation des produits de décharge, la faible cyclabilité et la nécessité de concevoir des cathodes performantes. Sur un aspect plus fondamental, il est nécessaire de comprendre les mécanismes électrochimiques régissant le fonctionnement des batteries Na-O2. L’identification précise des chemins réactionnels lors de la décharge et des produits formés (NaO2 ou Na2O2), ainsi que l’étude de la réactivité avec l’électrolyte, sont cruciales. Les techniques in situ / operando peuvent capturer sans équivoque les changements dynamiques dans l'environnement de la cellule pendant le cyclage et fournir des informations essentielles sur des phases intermédiaires qui peuvent être indétectables lors d'analyses ex situ. L’objectif de l’étudiant sera d’identifier les réactions électrochimiques et chimiques dans les batteries Na-O2 en temps réel lors du cyclage en utilisant la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) in situ. Le travail consistera à 1) optimiser les conditions de cyclage de la cellule in situ RMN récemment conçue au NIMBE pour étudier les batteries métal-O2 et 2) comprendre les mécanismes de réduction et d'évolution de l'oxygène (ORR/OER) ainsi que les mécanismes de dégradation de l’électrolyte dans une cellule Na-O2 comprenant une électrode positive à base de carbone et un électrolyte à base d’un solvant de type glyme.
Techniques utilisées au cours du stage :
Electrochimie, RMN

Mots clés :

Lien vers le laboratoire
Lien vers la page du tuteur
Autre lien

 

Retour en haut