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Accueil du site > Departement Métallurgie Matériaux Inorganiques > Equipes de recherche > Chimie Métallurgique des Terres Rares (CMTR) > Thèmes de recherche > Stockage d’Hydrogène

Stockage d’Hydrogène

 

 

Chercheurs permanents

S. Bastide, C. Cachet-Vivier, F. Cuevas, J.C. Crivello, J.M. Joubert, M. Latroche, V. Paul-Boncour, K. Provost, C. Zlotea.  

   

   

L’équipe de Chimie métallurgique des Terres Rares possède une grande expertise dans le domaine du stockage de l’hydrogène dans les solides, tant sur le plan fondamental qu’appliqué.  

   

   

  L’utilisation de l’hydrogène comme vecteur d’énergie est un des moyens envisageables pour réduire les émissions des gaz à effet de serre. L’hydrogène est un carburant abondant, léger et très énergétique. Il peut être produit à partir de l’eau en utilisant des énergies renouvelables et utilisé dans des piles à combustible. Toutefois, il faut trouver des moyens de stockage légers et peu encombrants en amont de la pile. Des technologies classiques telles que la compression ou la liquéfaction existent mais, pour des raisons de coût et de sécurité, le stockage dans des matériaux solides est une alternative intéressante. L’équipe CMTR s’intéresse au stockage solide de l’hydrogène.    

   

     

   

     

   

  Nous étudions des composés intermétalliques et des alliages ayant la propriété de réagir spontanément avec l’hydrogène pour former des hydrures métalliques (par chimisorption de l’hydrogène). La capacité stockée à des températures et des pressions proches des conditions ambiantes est souvent supérieure à 1 atome d’hydrogène par atome métallique ce qui correspond à une capacité massique de plus de 2% et une capacité volumique deux fois supérieure à celle de l’hydrogène liquide.

L’hydrogène peut aussi être stocké dans des hydrures légers nanostructurés : hydrures complexes (à base de Mg, alanates, imides et borohydrures) et hybrides. Il est aussi possible de stocker l’hydrogène à l’état moléculaire par physisorption à des températures cryogéniques dans des matériaux poreux métal-organiques (MOFs, MILs) ou carbones à très hautes surfaces spécifique. Pour étendre le domaine de performance du stockage d’hydrogène, il est intéressant de combiner la physisorption de l’hydrogène dans les matériaux poreux avec la chimisorption dans les hydrures métalliques. Cet objectif peut être atteint en préparant des hybrides combinant des nanoparticules métalliques insérées dans les pores de structures hôtes (MOFs, carbones, polymères).

Nous étudions les propriétés fondamentales de ces matériaux comme les propriétés structurales, microstructurales, thermodynamiques, magnétiques et électroniques de ces différents systèmes en lien avec le développement d’applications spécifiques comme les matériaux d’électrodes pour batteries et le stockage solide-gaz de l’hydrogène et de ses isotopes.