Batteries lithium rechargeables à densité d’énergie ultra-élevée et à recharge rapide
Poste de doctorat financé à l’École de Génie et d’Informatique Gina Cody
Dernière mise à jour : 30 juillet 2025, 10h44
Superviseur·e et détails
Superviseur : Michel Laurent Trudeau
Départment : Génie Chimique et des Matériaux, École de Génie et d’Informatique Gina Cody
Université : Université Concordia, Montréal, Canada
Date de début : Dès que possible (Automne 2025) (possibilités jusqu'à l'automne 2026)
Bourse de doctorat : 35K CAD par an pendant 4 ans
Présentation du projet
Le Canada et le Québec stimulent l’innovation dans le domaine des batteries et les objectifs de zéro émission grâce à des initiatives stratégiques telles que la Stratégie canadienne sur les minéraux critiques et la Stratégie québécoise de la batterie. En tirant parti des riches ressources en lithium du Québec, ce projet vise à développer des batteries Li-ion avancées et des batteries lithium-métal à l’état solide pour soutenir les systèmes énergétiques hors réseau et les bâtiments à zéro émission. L’objectif est de renforcer l’écosystème des batteries au Canada, d’accroître la propriété intellectuelle, de former des talents et de créer des emplois, positionnant ainsi le pays comme un leader des technologies énergétiques propres.
Description du projet
Thème 1 : Batteries Li-ion avancées
- Évaluer la performance des batteries par des tests de cyclage, de capacité à différents régimes, de voltampérométrie cyclique (CV), de spectroscopie d’impédance électrochimique (EIS), et de technique de titration intermittente galvanostatique (GITT).
- Évaluer la sécurité et le comportement thermique de cellules pouch à base de NMC, y compris l’analyse des émissions de gaz à différentes températures dans des chambres environnementales.
- Caractériser les matériaux et interfaces en utilisant des outils d’analyse thermique et de sécurité tels que TGA-DSC, ARC, DEMS et MCC pour évaluer la dégradation des cellules et les risques d’incendie.
- Fabriquer des cellules bouton et pouch utilisant des anodes, cathodes et électrolytes à recharge rapide ; effectuer des tests itératifs pour optimiser la performance et l’évolutivité.
- Collaborer avec l’industrie pour concevoir et assembler des modules de batteries de la cellule au pack pour véhicules électriques, intégrant gestion thermique, modélisation numérique et optimisation structurelle.
Thème 2 : Batteries lithium-métal à l’état solide
- Développer des batteries à l’état solide utilisant des cathodes revêtues (LFP, NMC, LNMO) et évaluer la stabilité des interfaces avec les électrolytes solides (SSE).
- Réaliser des analyses électrochimiques sur les anodes et SSE pour évaluer le transport des ions lithium, la suppression des dendrites et le comportement sous charges de courant et conditions de température variables.
- Effectuer la caractérisation avancée des matériaux et interfaces à l’aide d’outils ex-situ et in-situ (DRX, XPS, Raman, MEB, MET, synchrotron, etc.) en collaboration avec des infrastructures nationales.
- Analyser l’évolution des interfaces pendant les cycles de charge/décharge et corréler les changements structuraux avec les performances des batteries et les indicateurs de sécurité.
Exigences
- Diplôme de maîtrise (ou équivalent) en science des matériaux, génie chimique, électrochimie, nanotechnologie ou domaine connexe
- Expérience avec les techniques de test électrochimiques telles que CV, EIS, GITT, et cyclage galvanostatique
- Connaissance des méthodes d’analyse thermique et de sécurité (ex. : TGA-DSC, ARC, MCC, DEMS)
- Expérience pratique en fabrication et test de cellules bouton ou pouch dans des environnements contrôlés
- Familiarité avec les électrolytes à l’état solide et les batteries au lithium métal, y compris les défis d’interface et l’évaluation des performances
- Maîtrise des outils de caractérisation des matériaux tels que MEB, MET, DRX, XPS et spectroscopie Raman
- Expérience de travail avec des nanomatériaux ou des revêtements d’interface pour des applications de stockage d’énergie
- Solides compétences organisationnelles et de collaboration pour participer à des projets de recherche multidisciplinaires avec l’industrie
- Excellentes compétences en communication et capacité démontrée à travailler de façon autonome et en équipe
- Atout : Familiarité avec l’analyse des émissions gazeuses, la modélisation de batteries ou l’utilisation de boîtes à gants/chambres environnementales
- Postes de doctorat entièrement financés avec une allocation annuelle compétitive, ainsi qu’un financement supplémentaire pour les déplacements liés à la recherche, les conférences et les collaborations industrielles.
- Expérience pratique en fabrication de batteries, caractérisation avancée et évaluation de la sécurité à l’aide d’outils de pointe, incluant l’accès aux laboratoires nationaux.
- Collaboration avec des chercheurs de renom et des partenaires industriels sur des technologies de batteries appliquées aux véhicules électriques, au stockage sur réseau et aux énergies propres.
- Accès à des équipements de pointe pour la synthèse des matériaux, les tests électrochimiques et la caractérisation multi-échelle (MEB, MET, DRX, XPS, Raman, etc.).
- Encadrement structuré par une équipe de recherche interdisciplinaire et opportunités de publication dans des revues de haut niveau et de présentation à des conférences internationales.
- Un environnement de recherche dynamique à l’Université Concordia à Montréal — reconnue mondialement pour son innovation en matière de durabilité, de recherche énergétique et de science des matériaux.
Merci d’envoyer les documents suivants dans un seul fichier PDF :
- Lettre d’intention fortement alignée avec le projet et le domaine de recherche du professeur
- CV académique
- Relevés de notes
- Noms et coordonnées de 3 personnes de référence
- Publications (le cas échéant)
- Tout autre document pouvant appuyer votre candidature
Si vous êtes déjà au Canada, ou si vous êtes citoyen·ne canadien·ne ou résident·e permanent·e, merci de le mentionner dans vos communications.
Envoyer votre fichier PDF à l'adresse volt-age.recruitment@concordia.ca avec l'objet : Batteries_VotreNom.
Les candidatures seront évaluées au fur et à mesure de leur réception.
Questions
Pour toute question, veuillez contacter Alisa Makusheva à alisa.makusheva@concordia.ca.