Stage - Ingénieur - Chimie H/F - 38

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au coeur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

- La conscience des responsabilités
- La coopération
- La curiositéLe stage a pour objectif d'étudier un nouveau procédé, le pompage électrochimique du lithium (ELIP), avec de vrais lixiviats de batteries lithium-ion (dissolution de la black mass issue des batteries).
Récemment, l'union européenne a fixé des objectifs ambitieux fixés pour la récupération du lithium dans les batteries li-ion (récupération de 80% du lithium d'ici à 2031 et réutilisation de 12% de lithium recyclé dans les nouvelles batteries d'ici à 2036). L'ELIP est un procédé innovant qui pourrait répondre aux enjeux de la récupération du lithium : efficacité, sélectivité et durabilité. Le principe de ce procédé repose sur l'utilisation d'électrodes d'insertion strictement sélectives au lithium, qui sont utilisées pour extraire les cations Li+ d'une solution complexe, avant d'être désinsérés dans une solution ne contenant que des cations lithium. Après une première thèse sur le sujet dans notre laboratoire, qui a mis en évidence la pertinence du procédé dans des solutions modèles, l'objectif du stage est de mettre l'ELIP en application avec de vrais lixiviats de composition complexe, et d'identifier les principaux problèmes applicatifs (perte de sélectivité ? efficacité ?) rencontrés avec ce type de solutions.
Dans ce contexte, vos missions seront :
- Réaliser des mesures électrochimiques avec des électrodes d'insertion plongées dans les lixiviats à étudier ;
- Etudier les dégradations subies par les électrodes à l'aide de caractérisations physico-chimiques (DRX, MEB) ;
- Identifier, tout ou en partie, les espèces impactant les performances, par des mesures en solutions modèles, afin de comprendre le rôle de chaque famille d'espèces présentes dans l'électrolyte.
Ce stage vous permettra de développer des connaissances dans le domaine du recyclage, des composants des batteries lithium-ion, ainsi que des compétences en électrochimie, caractérisation des matériaux et communication scientifique. Vous serez encadré par une ingénieure-chercheuse spécialiste de l'ELIP et participerez aux réunions hebdomadaires de laboratoire, auxquelles vous pourrez occasionnellement présenter vos résultats.