Comprendre les relations traitement-structure-propriété dans la conception de matériaux pour l'énergie par la détermination de la structure multi-échelle

Understanding processing-structure-property relationships in New Energy materials design by Full Structure determination

• Auteur / Autrice : Riku Fukada
• Direction : Claire Colin
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique des matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Néel

Mots clés

Mots clés libres

Diffusion totale

Stockage de l'hydrogène

Matériaux pour les batteries

Spectroscopies

Operando

Structure locale

Pair Distribution Function (PDF) analyses

Hydrogen storage

All-solid-state battery

Spectroscopy

Operando

Local Disorder

Résumé

Ce projet vise à étudier le rôle du désordre structurel et de la nanostructuration dans les matériaux énergétiques fonctionnels. La cristallographie traditionnelle ne suffit pas à comprendre les complexités des matériaux désordonnés et nanostructurés. C'est pourquoi le projet cherche à intégrer des approches expérimentales, informatiques et algorithmiques afin d'obtenir une compréhension globale. De multiples techniques expérimentales, dont les analyses de la fonction de distribution des paires (PDF), la diffusion totale et les spectroscopies de cœur, seront combinées pour affiner la compréhension de ces matériaux. Le projet implique également une collaboration avec des scientifiques qui sont des pionniers dans le développement de nouvelles méthodes synthétiques pour les matériaux énergétiques, en particulier le stockage de l'hydrogène et les batteries à l'état solide. Le projet comprendra la conception et l'utilisation d'environnements d'échantillonnage multimodaux pour étudier les performances de ces matériaux dans des conditions opérationnelles.

This project aims to investigate the role of structural disorder and nanostructuration in functional energy materials. Traditional crystallography alone is insufficient in comprehending the complexities of disordered and nanostructured materials. Therefore, the project seeks to integrate experimental, computational, and algorithmic approaches to gain a comprehensive understanding. Multiple experimental techniques, including Pair Distribution Function (PDF) analyses, total scattering, and core spectroscopies, will be combined to refine the understanding of these materials. The project also involves collaboration with scientists who are pioneers in developing new synthetic methods for energy materials, specifically hydrogen storage and all-solid-state batteries. The project will involve designing and utilising multi-modal sample environments to study the performance of these materials under operando conditions.