Synthesis and characterizations of sulfur based sodium solid electrolytes for all-solid-state sodium ion batteries

11 Jan 2024
Job Information

Organisation/Company

Laboratoire de PhysicoChimie de l’Atmosphère

Research Field

Technology » Energy technology
Technology » Materials technology

Researcher Profile

Recognised Researcher (R2)
Leading Researcher (R4)
First Stage Researcher (R1)
Established Researcher (R3)

Country

France

Application Deadline

30 Mar 2024 - 22:00 (UTC)

Type of Contract

Temporary

Job Status

Full-time

Is the job funded through the EU Research Framework Programme?

Not funded by an EU programme

Is the Job related to staff position within a Research Infrastructure?

No

Offer Description

Le sujet de thèse proposé consiste à élaborer des électrolytes solides aux ions sodium et à caractériser leurs propriétés physiques en vue de les utiliser en tant qu'électrolyte pour réaliser des "batteries tout solide". Par rapport aux piles actuelles qui contiennent un électrolyte liquide, ou polymère, l'avantage est potentiellement double ; d'une part améliorer la sureté de fonctionnement en diminuant les risques d'incendie et d'autre part augmenter les performances notamment la densité d'énergie. Pour cela 6 tâches ont été définies à savoir : la synthèse des matériaux en poudres, les caractérisations physiques par diffraction de rayons X et microscopie à balayage, le pastillage pour réaliser des pellets dense, les caractérisations électriques par spectroscopie d'impédance et le cas échéant, la réalisation de piles boutons/swagelock pour la caractérisation électrochimiques à l’aide de nos partenaires. Des travaux préliminaires ont permis de synthétiser récemment des échantillons de test dans le système Na-P-S. La conductivité ionique à température ambiante était de 1x10-5 S cm-1 .

Ce sujet concerne les thématiques "Nouvelles fonctionnalités de matériaux" et "Efficacité énergétique décarbonée" de la Stratégie Régionale Recherche Innovation de la région Hauts de France.

 

 

The proposed subject aims to fabricate sodium solid electrolytes, to characterize their physical properties and to test their potential to be used as electrolytes in "all-solid-state batteries". Compared to current batteries that contain a liquid electrolyte, or polymer, the advantage is potentially twofold; on the one hand to improve operating safety by reducing the risk of fire and on the other hand to increase performance, in particular energy density.

For this, 6 tasks have been defined, namely: the synthesis of powdered materials, the physical characterizations by X-ray diffraction and scanning electron microscope, the pelleting to produce dense pellets, the electrical characterizations by impedance spectroscopy and, if applicable, the setting up of button/swagelock cells for electrochemical characterization with the help of our partners. The preliminary work on test samples with compositions in the Na-P-S system led to promising room temperature ionic conductivity of 1x10-5 S cm-1 . By using SPS (Spark Plasma Sintering), the ionic conductivity was multiplied by a factor of 2.

This subject is related to the themes "New functionalities of materials" and "Decarbonized energy efficiency" of the Regional Research Innovation Strategy of the “Hauts-de-France” region.

Funding category: Contrat doctoral

PHD title: Milieux denses, matériaux et composants
PHD Country: France

Requirements
Specific Requirements

1/ Connaissances, savoirs :  Connaissances sur la synthèse de matériaux sous forme de poudre, Connaissance de techniques de caractérisation structurales, morphologiques et électriques des matériaux - Maîtrise de l’anglais (écrit et oral)

2/ Savoir‐faire : Qualité d'expérimentateur - Ecriture de rapports et de publications scientifiques - Organiser des réunions, les animer et en assurer le compte-rendu

3/ Savoir être : Capacité d’analyse - Esprit critique - Sens de l’organisation - Sens des responsabilités - Esprit d’équipe

Additional Information
Work Location(s)

Number of offers available

1

Company/Institute

Laboratoire de PhysicoChimie de l’Atmosphère

Country

France

City

Dunkerque et Calais

Geofield

Where to apply

Website

https://www.abg.asso.fr/fr/candidatOffres/show/id_offre/119378

Contact

Website

https://lpca.univ-littoral.fr/

STATUS: EXPIRED