Thèmes de recherche
L’équipe « électrochimie et conversion d’énergie » se focalise naturellement sur (i) le développement de matériaux catalytiques inhérent au stockage et à la production d’énergie, ainsi qu’à (ii) l’utilisation de la dite énergie pour produire des molécules à valeur ajoutée, allant de l’hydrogène aux dérivés du glucose. Une emphase particulière est apportée à (iii) la compréhension des mécanismes réactionnels, de la structure et des propriétés interfaciales des électrodes impliqués dans ces différents systèmes, via des méthodes électrochimiques souvent couplées avec diverses approches spectroscopiques. Ces principaux axes de recherche sont revisités dans la Figure 1, et résumés ci-dessous : Le cycle électrochimique de l’hydrogène regroupe tous les systèmes électrochimiques voués à la production ou à l’utilisation de l’hydrogène étudiés par l’équipe ECE. Le focus est ici sur l’ensemble des systèmes fonctionnant en dessous de 200°C, avec un intérêt tout particulier pour les piles à combustibles à membrane échangeuse de protons fonctionnant à haute température (160 – 180°C), les électrolyseurs alcalins et les alternatives à l’hydrogène. Les activités de l’équipe portent sur le développement de nouveaux matériaux catalytiques et à leur mise à l’échelle dans l’optique d’applications industrielles ainsi que sur le développement de nouveaux outils pour visualiser les interfaces réactionnelles durant leur fonctionnement – i.e., operando, par voie expérimentale ou théorique. La synthèse par voie électrochimique de produits à valeur ajoutée, quant à elle, met l’accent sur la transformation électrochimique de molécules abondantes et/ou polluantes (e.g., N2, CO2, glucose, etc.) en molécules d’intérêt sociétal, et la compréhension des mécanismes associés à ces dites transformations. Finalement, l’axe ‘batteries, supercondensateurs et condensateurs électrochimiques’ se focalise sur la fabrication de matériaux carbonés ou composites doté d’une grande capacité spécifique et de fait compatibles avec des applications de stockage et à leur évaluation par des méthodes physico-chimiques et électrochimiques afin de cartographier leur morphologie et évaluer leur potentiel. Dans le cadre du développement de ces nouveaux matériaux et méthodes, l’équipe ECE entretient des liens forts avec le reste de l’ICPEES, en particulier avec l’équipe NCI, ECED et COMBO. Elle est aussi fermement implantée dans les microsomes locaux, nationaux et européens, à travers de nombreuses collaborations et projets.
