LEPMI – Laboratoire d’électrochimie et de physicochimie des matériaux et des interfaces

Les champs de recherche du LEPMI sont les énergies renouvelables, la conversion et le stockage de l’énergie électrique, la production d’hydrogène et l’environnement. Les systèmes étudiés sont les piles à combustible (haute et basse températures), les batteries, le photovoltaïque et les électrolyseurs.

• Mécanismes réactionnels électrochimiques – Électrolytes et électrodes pour les systèmes électrochimiques – Électrochimie des solides – Reformage interne d’hydrocarbures SOFC – Modélisation des phénomènes couplés : transport/transfert (de matière et/ou d’électron)

• Synthèse et élaboration de synthons, sels, matériaux polymères structurés, de matériaux inorganiques et de catalyseurs – Architecturation et Caractérisation de multi-matériaux complexes – Durabilité des Matériaux et des systèmes.

• Recyclage et récupération de métaux stratégiques, de composés organiques – Analyses du cycle de vie – Élimination et valorisation de polluants

Synthétiser et élaborer des matériaux pour l’électrochimie et l’électronique

• Polymères, sels organiques, liquides ioniques et catalyseurs. Applications : Batteries, membranes échangeuses de protons (PEM) et PV.
• Céramiques de micro/nanostructures réfléchies sous la forme de couches minces (pyrosol, pulvérisation électrostatique) et de matériaux massifs.
• Polymères (conducteurs ioniques/électroniques, barrière sélective), Composites, Nano-agrégats métalliques, Céramiques, Oxydes de métaux de transition, Matériaux carbonés d’insertion pour l’électrocatalyse.
• Surfaces monocristallines modifiées par hétérodépôts pseudomorphes.

Caractériser (du macro au nano)

•  Étude de la fonctionnalité et de la réactivité des matériaux par des méthodes électrochimiques
• Caractérisations structurales et de surface (ex-situ, in-situ ou operando) : spectroscopie et imagerie Raman, spectroscopie IR, diffraction des rayons X,
• EXAFS, diffusion neutronique, résonance des plasmons de surface, RMN à gradient de champ pulsé, spectrométrie de masse différentielle en ligne.

Modéliser les phénomènes de systèmes en fonctionnement

• Études multi-échelle et multi-physique : de l’atome au matériau. Identification des propriétés physico-chimiques (électrochimique, transport, réactivité), par calculs ab initio de structures et de spectres Raman.
• Modélisation d’un générateur complet du point de vue du génie électrochimique, de la cinétique électrochimique (transfert, transport, durabilité).
• Modélisation de la structuration des matériaux polymères nanostructurés PV, PEMFC.