Chimie des (nano-)matériaux pour l’énergie

L’UMR NIMBE explore et développe des matériaux nanostructurés pour les nouvelles technologies de l’énergie (NTE) :

Batteries

les électrodes de batteries Li-ion comme des nanoparticules de silicium recouvertes d’une coquille de carbone (équipe LEDNA du NIMBE)
les générations de batteries post Li-ion (Mg-ion, Li-air…) (équipe LEEL du NIMBE)
des tapis de nanotubes de carbone alignés (équipe LEDNA du NIMBE) et des matériaux carbonés mésoporeux (équipe LICSEN du NIMBE) pour des électrodes de supercondensateurs

Dispositifs photovoltaïques (PV) organique ou hybride :

cellules PV à base de Perovskite (équipe LICSEN du NIMBE)
Nanoparticules de silicium dopées ou non incluses dans différentes matrices (LEDNA du NIMBE)
molécules spécifiques aux couches d’interface de cellules PV organiques
nanotubes de carbone fonctionnalisés par des chromophores,
nanoparticules d’oxydes TiO₂ dopées ou non en azote pour les cellules solaires à colorants

Hydrogène énergie

Une méthode spécifique de nanostructuration des polymères reposant sur l’utilisation de rayonnements ionisants (UV ou ions lourds) permet d’obtenir des membranes polymères de piles à combustible basse température radiogreffées pouvant servir d’alternative au nafion, qui est le polymère de référence.
Une autre activité du NIMBE porte sur la mise au point de catalyseurs pour la réduction de l’oxygène ou l’oxydation de l’hydrogène, indispensables dans les piles à combustible. Le platine est l’élément de référence en matière d’efficacité catalytique, mais il est rare et coûteux. L’objectif est de diminuer la quantité de platine dans les catalyseurs (équipe LEDNA du NIMBE), et même de le remplacer par des catalyseurs alternatifs sans métaux nobles (équipe LICSEN du NIMBE).

E-carburants (électro-carburants)

L’équipe du LCMCE poursuit des recherches en catalyse pour proposer de nouveaux procédés de production de carburants « verts », indispensables au transport longue distance, à partir de CO₂ et d’hydrogéne et au moyen d’électricité décarbonée (d’origine nucléaire, solaire ou éolien).