Le stage se déroulera au sein de l’équipe Matériaux Inorganiques (thématique fluor et matériaux fluorés) de l’Institut de Chimie de Clermont Ferrand (ICCF). Ce sujet s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre notre équipe et le Centre National d’Etudes Spatiales (CNES).

Durée du Stage: jusqu’à 6 mois      
Financement: 420  euros/ mois

L’objectif de ce stage est de réaliser la fluoration de matrices phosphates de fer et de cobalt par le fluor. Grâce au fort pouvoir oxydant du fluor, de nombreux fluorures suscitent un intérêt croissant comme matériaux d’électrodes positives de hauts potentiels. Nos précédents travaux sur la fluoration de LiFePO4 ont démontré l’impact de ce traitement sur la matrice hôte: délithiation chimique du composé à basse température, formation de LiFePO4F par l’application de traitement de recuits adaptés ou encore la formation de Li3FeF6 comme phase d’intérêt électrochimique lors de fluoration à hautes températures.
L’objet de ce stage est double :
    1/ étendre la procédure appliquée à LiFePO4 vers d’autres matrices d’intérêt comme

LiCoPO₄, Li₂FeP₂O₇ et Li₃Fe₂(PO₄)₃

    2/  comprendre l’impact de la nanostructuration / amorphisation de la matrice initiale sur le processus de fluoration.

Nous souhaitons par cette démarche prospecter de nouvelles phases fluorées possédant de hauts potentiels d’oxydo-réduction, ainsi que comprendre les processus de lithiation/délithiation par l’apport de la nanostructuration.

Pour cela l’étudiant aura à réaliser les synthèses des matériaux à fluorer (et leur nanostructuration) s’ils ne sont pas disponibles chez un fournisseur puis il réalisera les essais de fluoration. Une attention particulière sera portée à l’identification et la détermination des phases cristallographiques formées lors de ces traitements. Enfin, l’étudiant réalisera l’évaluation des performances électrochimiques des phases obtenues (une extension vers les phases au sodium pourra être envisagée).
La caractérisation des matériaux sera menée grâce aux techniques présentes au laboratoire: principalement par DRX, Raman et RMN, mais aussi par ATG, MEB et MET, etc.