FormationsMasterMatériauxSp. ERASMUS MUNDUS - Matériaux pour le Stockage et la Conversion de l'Energie (MESC)M2 ERASMUS MUNDUS spécialité MESC

Master MatériauxSpécialité ERASMUS MUNDUS - Matériaux pour le Stockage et la Conversion de l'Energie (MESC) M2 ERASMUS MUNDUS spécialité MESC

Objectifs

Former des chercheurs, des enseignants-chercheurs ou des ingénieurs pour le secteur privé, spécialisés dans le domaine des matériaux pour l’énergie, notamment batteries, piles à combustibles, supercondensateurs, photovoltaique. Les applications sont multiples et vont du véhicule électrique à l’électronique nomade.

Formation et recherche

La formation est très axée sur la recherche avec en semestre 4 un stage de recherche de 6 mois.

Pré-requis obligatoires

Licence chimie ou physique

Pré-requis recommandés

Connaissance en matériaux, électrochimie, anglais

Régimes d'inscription

Cette formation est accessible en

Formation initiale
Formation continue

Compétences visées

Bonnes connaissances en matériaux (structures, liaisons, défauts, réactions), électrochimie et chimie du solide, applications en technologies électrochimiques de l’énergie)

Stages et projets encadrés

Le stage de recherche en semestre 4 est de 6 mois au sein d’un laboratoire de recherche académique ou industriel, en Europe, aux Etats-Unis (Drexel Univ) ou en Chine (Xiamen).

Volume des enseignements

  • Cours magistraux : 165 heures
  • Travaux dirigés : 63 heures
  • Travaux pratiques : 42 heures
  • Stage : 24 semaines

Enseignements délocalisés

Semestre 2 : Varsovie, semestre 3 : Cordoue ou Amiens, semestre 4 : stage de recherche

S3 du master MESC - Cordoue ou Amiens

[ détails ]

  • -Choix du site : Cordoue ou Amiens (30 crédits)
    • Site de Cordoue (30 crédits)
      • TU14 Structural investigation/Characterization of materials (6 crédits)

        Code : ENSMTCU14Langue : Français.

        Contenu : 1 - Extended X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy EXAFS Theory, experimental, Fourier Transformation, Experiments on nanocristalline oxides 2 - X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy XANES Theory, experimental part 3 - Nuclear Magnetic Resonance NMR Principles, Nuclear magnetism – Larmor precession – Magnetic relaxation – Pulsed-NMR, Solid state NMR 4 - Mossbaüer spectroscopy 5 - Crystallography and powder X-ray diffraction of battery materials 6 - Crystallography and electron microscopy of battery materials

        Volume horaire : 40h de CM - 10h de TD - 10h de TP - 

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      • TU15 Themal, structural and morphological analysis (4 crédits)

        Code : ENSMTCU15Langue : Français.

        Contenu : Thermodynamics reminders on solid state reactions, (ir)reversibility, homo/heterogeneous, state equation Principles, techniques specificity and equipments Determination of thermodynamics and kinetics data : melting point, enthalpy, heat capacity, activation energy Proportions in a mixture, magnetic transition, purity, glass transition, molecular weight 2 - Textural and surface analyses (specific surface area, porosity, Zeta potential) Basics : physi- vs chemi-sorption, Langmuir law, BET equation, Kelvin and BJH laws, rheology and diffusion Equipments and samples preparation Determination of the BET specific surface area, porosity, porous volume, pore size distribution and zeta potential Applications, Accuracy and meaning of the results. 3 - Morphological study (SEM) Theory, principles and equipments, Samples preparation, observation and analytical tools linked to the technique 4 - Practical course As practical course, one would suggest a complete analysis of one powder (prepared within the course of this Unit or another Unit) in order to draw a complete description of the solid sample from the results obtained on different techniques. This physical characterization will be further completed by some elemental chemical analysis and other chemical titrations, such as the determination of the mean oxidation state or the Potential of Zero Charge.

        Volume horaire : 20h de CM - 8h de TD - 12h de TP - 

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      • TU16 Materials at the nanoscale (4 crédits)

        Code : ENSMTCU16Langue : Français.

        Contenu : The goal of this course is to show the various implications of the size and texture of objects (particles, filaments, porous solids, amorphous solids …) onto their physical, chemical, or reactivity properties. Insights will be given on some theoretical aspects associated to these unexpected and generally surprising behaviours. Through the description of examples lying at this “classical”-“quantum” interface, we will show how the concept of “nano” is presently opening new areas in various domains such as energy storage, sensors, mechanics, catalysis, optics, electronics, metallurgy … The different strategies for the preparation of these nano-objects will be described as well as the characterization means adapted to their size.

        Volume horaire : 20h de CM - 10h de TD - 

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      • TU17 Energy sources/Energy storages : demands, applications (4 crédits)

        Code : ENSMTCU17Langue : Français.

        Contenu : Worldwide energy : present and future, Fossil-fuel vs. renewable energies (solar, wind, waves, ..) Renewable energies : pros and cons. Bio-mass, bio-energy, Nuclear energy, 2-Energy storage means vs. applications (Electronic, Transport, Standby, Grid architecture) Batteries, supercapacitors, fuel cells, fly-wheels, .. 3-Foreseen applications and demands Cost and safety considerations

        Volume horaire : 20h de CM - 10h de TD - 

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      • TU18 Lab practice and bibliographic thesis (2 crédits)

        Code : ENSMTCU18Langue : Français.

        Contenu : Laboratory practice and bibliographic work (20h, 2 ECTS)

        Volume horaire : 20h de TP - 

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      • TU19 Modern techniques for the synthesis of nanomaterials (5 crédits)

        Code : ENSMTCU19Langue : Français.

        Contenu : Soft Chemistry, Mechanochemical synthesis, PVD (inert gas condensation...)

        Volume horaire : 35h de CM - 15h de TD - 

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      • TU20 Applcation of nanomaterials to energy storage and conversion (5 crédits)

        Code : ENSMTCU20Langue : Français.

        Contenu : Nanomaterials for Lithium ion insertion/extraction Nanomaterials in Photovoltaic systems

        Volume horaire : 30h de CM - 10h de TD - 

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    • Site d'Amiens (30 crédits)
      • TU14 Structural investigation/Characterization of materials (6 crédits)

        Code : ENSMTCU14Langue : Français.

        Contenu : 1 - Extended X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy EXAFS Theory, experimental, Fourier Transformation, Experiments on nanocristalline oxides 2 - X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy XANES Theory, experimental part 3 - Nuclear Magnetic Resonance NMR Principles, Nuclear magnetism – Larmor precession – Magnetic relaxation – Pulsed-NMR, Solid state NMR 4 - Mossbaüer spectroscopy 5 - Crystallography and powder X-ray diffraction of battery materials 6 - Crystallography and electron microscopy of battery materials

        Volume horaire : 40h de CM - 10h de TD - 10h de TP - 

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      • TU15 Themal, structural and morphological analysis (4 crédits)

        Code : ENSMTCU15Langue : Français.

        Contenu : Thermodynamics reminders on solid state reactions, (ir)reversibility, homo/heterogeneous, state equation Principles, techniques specificity and equipments Determination of thermodynamics and kinetics data : melting point, enthalpy, heat capacity, activation energy Proportions in a mixture, magnetic transition, purity, glass transition, molecular weight 2 - Textural and surface analyses (specific surface area, porosity, Zeta potential) Basics : physi- vs chemi-sorption, Langmuir law, BET equation, Kelvin and BJH laws, rheology and diffusion Equipments and samples preparation Determination of the BET specific surface area, porosity, porous volume, pore size distribution and zeta potential Applications, Accuracy and meaning of the results. 3 - Morphological study (SEM) Theory, principles and equipments, Samples preparation, observation and analytical tools linked to the technique 4 - Practical course As practical course, one would suggest a complete analysis of one powder (prepared within the course of this Unit or another Unit) in order to draw a complete description of the solid sample from the results obtained on different techniques. This physical characterization will be further completed by some elemental chemical analysis and other chemical titrations, such as the determination of the mean oxidation state or the Potential of Zero Charge.

        Volume horaire : 20h de CM - 8h de TD - 12h de TP - 

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      • TU16 Materials at the nanoscale (4 crédits)

        Code : ENSMTCU16Langue : Français.

        Contenu : The goal of this course is to show the various implications of the size and texture of objects (particles, filaments, porous solids, amorphous solids …) onto their physical, chemical, or reactivity properties. Insights will be given on some theoretical aspects associated to these unexpected and generally surprising behaviours. Through the description of examples lying at this “classical”-“quantum” interface, we will show how the concept of “nano” is presently opening new areas in various domains such as energy storage, sensors, mechanics, catalysis, optics, electronics, metallurgy … The different strategies for the preparation of these nano-objects will be described as well as the characterization means adapted to their size.

        Volume horaire : 20h de CM - 10h de TD - 

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      • TU17 Energy sources/Energy storages : demands, applications (4 crédits)

        Code : ENSMTCU17Langue : Français.

        Contenu : Worldwide energy : present and future, Fossil-fuel vs. renewable energies (solar, wind, waves, ..) Renewable energies : pros and cons. Bio-mass, bio-energy, Nuclear energy, 2-Energy storage means vs. applications (Electronic, Transport, Standby, Grid architecture) Batteries, supercapacitors, fuel cells, fly-wheels, .. 3-Foreseen applications and demands Cost and safety considerations

        Volume horaire : 20h de CM - 10h de TD - 

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      • TU18 Lab practice and bibliographic thesis (2 crédits)

        Code : ENSMTCU18Langue : Français.

        Contenu : Laboratory practice and bibliographic work (20h, 2 ECTS)

        Volume horaire : 20h de TP - 

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      • TU21 Battery technology and benchmarking (6 crédits)

        Code : ENSMTCU21Langue : Français.

        Contenu : Benchmarking, Cell fabrication, Test and controls

        Volume horaire : 20h de CM - 40h de TP - 

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      • TU22 Materials for hydrogen storage (4 crédits)

        Code : ENSMTCU22Langue : Français.

        Contenu : Thermodynamics of hydrogen Nanoporous carbons, Metals hybrides, Allanates, imides, amides, Metal Organic Frameworks : a bright future ?

        Volume horaire : 20h de CM - 10h de TP - 

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S4 du master MESC

[ détails ]

  • TU23 master thesis (30 crédits)

    Code : ENSMTDU2Langue : Français.

    Contenu : The 4th semester is six months' research training in a laboratory or company. Partner laboratories and companies send their topics to MESC administration. Students apply to 3 topics. Then the topics are distributed to them according to their ranking. European students cannot apply to topics proposed by laboratories of their country of origin. The master thesis defence At the end of the training period (mid-September), students gather in Amiens for their master thesis defence. They are asked to present their research work in front of the jury. There is also a poster presentation.

    Volume horaire : 300h de CM - 

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Modalités d'inscription

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