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Posté par Isabelle le Jeudi 11/12/2014 à 12:00
Des chercheurs identifient des hydrures multifonctionnels

Borohydrure. Illustration: Wikimedia Commons
La transition énergétique est l'un des plus grands défis du XXIe siècle. Or, à l'Université de Genève (UNIGE), des physiciens et chimistes, sous la houlette du professeur Radovan ?erný et en collaboration avec des scientifiques de l'Académie des Sciences de la Slovaquie et de l'Université d'Aarhus au Danemark, viennent de mettre au jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les...) une grande famille d'hydrures complexes. Ces composés présentent des propriétés qui, si elles sont bien exploitées, permettent le stockage de l'hydrogène en très grande quantité dans des solides et le développement de batteries et de lampes à diodes électroluminescentes (LED) plus performantes. Ces découvertes font l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction...) d'une publication dans le dernier numéro de Nature Communications.

Stocké, l'hydrogène représente un potentiel énergétique connu, mis à contribution notamment dans le dispositif des piles à combustibles. Cet élément intéresse, à l'ère de l'urgente transition énergétique, parce qu'il pollue bien moins que les énergies fossiles et parce que ses composés, les hydrures, présentent des caractéristiques multiples. A l'UNIGE, une équipe de physiciens des matériaux explore la «branche» pérovskite des hydrures, soit ceux qui reposent sur une même base cristalline. Les membres de cette catégorie d'hydrures ressemblent à leurs cousins composés à partir de l'oxygène, les oxydes pérovskites, qui sont couramment utilisés dans des domaines comme l'électronique, le magnétisme, la luminescence (La luminescence est une émission de lumière dite "froide", par opposition à l'incandescence qui elle est chaude.) ou encore le photovoltaïque.

Au cours de leurs dernières expériences, les scientifiques sont parvenus à substituer, dans une composition, de l'oxygène par du boro-hydrure, une petite molécule composée de bore (Le bore est un élément chimique de symbole B et de numéro atomique 5.) et de quatre atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une...) d'hydrogène (BH4). Ils ont ainsi augmenté la densité en hydrogène extrême du composé et rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie) d'une scène créée dans un logiciel de modélisation 3D comportant à la fois des objets et des...) possible le stockage d'une très grande quantité d'énergie. C'est une nouvelle famille d'hydrures multifonctionnels qui apparaît, une famille qui répond largement aux normes internationales en vigueur pour le stockage d'énergie mobile.

Des boro-hydrures dans les piles et les ampoules

Elaborés à l'UNIGE selon des procédés mécano-chimiques originaux, mais aisément reproductibles dans un contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le concept de...) industriel, ces nouveaux hydrures ouvrent la porte à une multitude d'applications. Leur intérêt réside dans la simplicité de leur structure cristalline et dans le fait que les matériaux de type pérovskite se prêtent parfaitement à l'ingénierie. Plus d'un demi-siècle d'études des oxydes pérovskites a en effet donné naissance à une vaste batterie de moyens aisément transposables aux hydrures du même nom.

Nul doute que ces nouveaux composés entreront vite en jeu dans la fabrication d'électrolytes solides (piles, batteries) grâce à leur particularité structurelle. Il suffit d'observer la rotation des molécules de boro-hydrure: une roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) à aubes n'aurait pas un effet différent sur la conduction des ions mobiles de lithium (Le lithium est un élément chimique, de symbole Li et de numéro atomique 3.) ou de sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un métal mou et argenté, qui appartient aux métaux alcalins. On ne le trouve pas à l'état de corps pur dans la...), qui sont les composants essentiels des batteries modernes.

Enfin, ces nouveaux hydrures devraient être mis à contribution pour l'éclairage à base de lampes à diodes électroluminescentes -ou LED-, dont ils permettent aussi d'augmenter la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) lumineuse.

Pour plus d'information voir: Structure and properties of complex hydride perovskite materials - NATURE COMMUNICATIONS

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Source: UNIGE - Université de Genève