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Offre de stage Master 2 " Elaboration et caractérisation de nano-halogénures de manganèse pour la production et l’économie d’énergie"
Publié le 12 octobre 2023 – Mis à jour le 12 octobre 2023
Date(s)
du 12 octobre 2023 au 30 novembre 2023
Période de stage : janvier/février 2024 – juin/juillet 2024 (5/6 mois) Mots clés : Synthèse solvothermale, nanomatériaux, luminophores, batteries
Ce sujet de Master s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre deux thématiques de l’équipe Matériaux Inorganiques de l’Institut de Chimie de Clermont Ferrand (ICCF) de l’Université Clermont Auvergne : les thématiques « Fluoration et Matériaux fluorés » (MF2) et « Matériaux Luminescents » (ML).
Résumé du projet :
Les matériaux élaborés lors de ce stage seront de la forme A xMnB y (avec A= Na ou Cs, B=F ou Br, x=1/y=3ou x=3/y=5) ; ce sont des matériaux d’intérêt dans deux domaines de l’énergie. D’une part, les composés au césium représentent une nouvelle classe de luminophores sans terre-rare très prometteuse pour les applications en affichage ou systèmes d’éclairage intelligents impliquant l’utilisation de micro-LEDs (micro-écrans, écran à réalité augmentée etc..). En particulier, ces systèmes à micro-LEDs, récemment développés, nécessitent de réduire la taille des luminophores actuellement utilisés dans les systèmes d’éclairage et d’affichage à LEDs.
L’élaboration de nano-halogénures de manganèse a donc un double objectif pour cette application : mettre au point des luminophores adaptés à la miniaturisation des dispositifs à LEDs tout en s’affranchissant de l’utilisation des terres-rares. D’autre part, les fluorures de sodium peuvent être utilisés comme cathode dans les batteries à ions sodium, ou NIB pour batteries Na-ion, alternative la plus mature aux batteries à ions lithium. En comparaison avec le lithium, le sodium est plus bien abondant et largement réparti à travers le monde. Bien que l’ion sodium soit plus lourd et plus gros, les mécanismes d'intercalation de ces deux ions alcalins sont proches et les principes de fonctionnement des batteries sont les mêmes. Les fluorures à base de sodium et de fer ou de manganèse, éléments aussi abondants de la croûte terrestre, ont déjà démontré des performances prometteuses en tant que cathodes pour NIB. Il a également été démontré qu’une nanostructuration des particules peut être une bonne stratégie pour exalter les propriétés électrochimiques de ces phases.
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