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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 > Recherche de nouvelles familles de composés

Recherche de nouvelles familles de composés

(Contact : V. Paul-Boncour)
   

Nous nous intéressons à de nouvelles familles de composés susceptibles de présenter des propriétés originales par rapport à l’absorption de l’hydrogène telles que les phases intermétalliques ou les phases d’intercroissance entre différentes familles d’intermétalliques, les hydrures légers ou les matériaux hybrides.

Les composés intermétalliques peuvent absorber de grandes quantités d’hydrogène soit dans des sites interstitiels soit en formant des hydrures complexes.

Le but de l’étude est de synthétiser des composés intermétalliques thermodynamiquement stables mais aussi des phases hors d’équilibre par des méthodes de synthèse spécifiques telles que le broyage réactif ou l’hypertrempe : les propriétés d’hydrogénation sont ensuite mesurées pour déterminer les conditions de formation des hydrures.

Nouvelles phases AB2Hx synthétisées sous très haute pression gazeuse

L’absorption d’hydrogène à très haute pression dans des composés intermétalliques permet d’obtenir de nouveaux composés plus riches en hydrogène. Par exemple pour les composés AFe2 (A= Y, Tb, Er) on augmente la capacité de 4.5 à 5 H/AFe2 avec une modification de la structure qui subit une distorsion orthorhombique et une augmentation de volume de 30 %. Pour les composés AMn2 la capacité augmente de 4.5 à 6 H/AMn2. On observe en plus une transformation structurale complète avec la formation d’un hydrure (...)

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Composés intermétalliques dérivés de l’alliage à mémoire de forme TiNi

Le composé TiNi possède des propriétés remarquables en tant qu’alliage à mémoire de forme et matériau de stockage d’hydrogène. Nous nous intéressons aux interactions possibles entre ces propriétés et à leur dépendance, qui s’avèrent très marquées, avec des substitutions partielles sur les sous-réseaux du titane et du nickel pour former des composés pseudo-binaires. A titre d’exemple, nous avons démontré que la substitution du Ti par du Zr entraine une augmentation de la capacité d’absorption d’un facteur 2 (...)

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Alliages à base de Mg

• Phases d’intercroissance ternaires Les composés intermétalliques ABx dont la composition nominale est comprise entre 66 et 83 % at. de l’élément B (B= métal de transition) peuvent être décrits comme un empilement de couches de type phase de Laves [A2B4] et de couches de type CaCu5 [AB5].. Des composés polytypiques, de mêmes compositions mais de structures cristallographiques différentes, ont été observés dans ces systèmes Ce phénomène de polytypisme est observé dans les phases A2B7 et A5B19 pour le (...)

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Hydrures légers nanostructurés

Le stockage efficace de l’hydrogène requiert l’utilisation d’éléments légers tels que Mg, Ti, Al, Na, Li, B et N, notamment pour des applications embarquées. La liaison de l’hydrogène avec ces éléments est normalement de type iono-covalente et donne lieu à des hydrures complexes (base-Mg, alanates, borohydrures, imides...). L’absorption et la désorption de l’hydrogène dans ces matériaux entrainent des réactions de déplacement (dites aussi de conversion) lesquelles sont réversibles à l’échelle nanométrique (...)

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Matériaux hybrides

Des hybrides contenant des nanoparticules monométalliques de Pd ou MgH2 insérées dans différentes structures hôtes poreuses ont été synthétisés. Les structures hôtes utilisées sont des répliques de carbone ordonnées (en collaboration avec IS2M), des carbones activés à haute surface spécifique (en collaboration avec ENSTIB) et des MOFs (en collaboration avec ILV). Des nanoparticules métalliques (Pd 3 nm) ont été synthétisées dans la structure organisée d’une réplique de carbone (Figure 1). Les effets (...)

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