Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Missions :
La mission proposée s’inscrit dans le projet CELCER-EHT (Cellules Céramiques EHT durables, performantes et bas coût) financé par le PEPR-H2 (Programmes et Equipements Prioritaires de Recherche sur l’hydrogène décarboné). La stratégie de recherche est centrée sur le développement de matériaux et de procédés et se décline selon deux axes. Le premier axe vise à améliorer les matériaux de cellule actuels (état de l’art) les plus prometteurs en optimisant leurs compositions, leurs microstructures et leurs interfaces : cermet Ni-YSZ, zircone dopée à l’yttrium (YSZ) et oxydes de structure perovskite de type LSCF. De nouveaux matériaux de cellule seront ensuite développés et de nouvelles microstructures seront proposées. L'objectif principal de cette mission est d'identifier les paramètres clés pour améliorer la durabilité en fonctionnement tout en maintenant une activité suffisante pour la production d’hydrogène à l’électrode négative et d’oxygène à l’électrode positive à partir de caractérisations électrochimiques appropriées. Les méthodes électrochimiques jouent un rôle central pour comprendre les mécanismes à l’origine de la baisse de performances ou de la dégradation.

Activités :
Activités
Les propriétés électrochimiques des cellules élaborées par le consortium du projet vont être déterminées à partir de courbes densité de courant – tension stationnaires et de mesures de spectroscopie d’impédance complexe en mode électrolyse à haute température. Le protocole de test a été défini à partir de la caractérisation de la cellule de référence du projet sur la base de l’assemblage Ni-YSZ (ZrO2 - 8 mol. % Y2O3)/YSZ/GDC (GdxCe1-xO2-)/LSCF (La1-xSrxCo1-yFeyO3-)-GDC.
Caractérisation électrochimique de cellules symétriques
Les cellules symétriques anodiques (électrode à oxygène) et cathodiques (électrode à hydrogène) seront basées sur les matériaux de référence améliorés, en termes de composition et de microstructure, puis sur de nouveaux matériaux : des cermets à base de nickel pour l’électrode négative et des composites incluant GDC (oxydes sur-stoechiométriques en oxygène et produits de décomposition) pour l’électrode positive. Les cellules anodiques seront caractérisées en fonction de la température (700 – 800 °C) et de la pression partielle d’oxygène p(O2). Les réponses cathodiques seront déterminées dans la même gamme de températures en fonction du rapport p(H2O)/p(H2). L’influence du débit gazeux cathodique sur les réponses électrochimiques sera étudié à 750 °C. Ces mesures seront complétées par la caractérisation des assemblages considérés par diffraction des rayons X (DRX) et par spectroscopie Raman. Les paramètres expérimentaux obtenus serviront de données d’entrée et permettront de calibrer les modèles de cinétiques électrochimiques élémentaires mis en place par le CEA-Liten de Grenoble.
Caractérisation électrochimique de cellules complètes
Les cellules complètes, de surface inférieu
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Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Competences :
Compétences
La personne recrutée doit maîtriser la mise en œuvre de méthodes électrochimiques stationnaire et dynamique sur des cellules à oxyde solide fonctionnant à haute température et l’interprétation des résultats expérimentaux obtenus. Elle doit également disposer de compétences sur les processus de d’élaboration d’oxydes céramiques de microstructure contrôlée. Elle doit être capable de mener des caractérisations structurales et microstructurales sur ce type de matériaux : diffraction des rayons X, microscopie électronique, spectroscopies IR et Raman. De bonnes compétences en catalyse hétérogène seront appréciées. Elle doit être capable de travailler de façon autonome avec rigueur et de bonnes compétences en communications orale et écrite sont attendues.


Contraintes et risques :
Les contraintes sont liées aux contraintes d’hygiène et sécurité pour un travail en laboratoire de chimie. Les risques sont liés essentiellement aux manipulations de produits chimiques et de gaz