Composites dérivés de MXenes en tant qu’électrocatalyseurs efficaces pour l'électrolyse de l’eau en milieu alcalin – PIXIES

Le projet ANR de type PRC PIXIES est basé sur l'expertise complémentaire de 3 instituts français, l’institut de recherche sur les céramiques (IRCER, coordinateur), le laboratoire de chimie et de la matière condensée de Paris (LCMCP) et l’institut de chimie des milieux et matériaux de Poitiers (IC2MP). Il se consacre à la synthèse et la caractérisation d'une nouvelle classe de matériaux composites couplant les propriétés clés requises pour les réactions de dégagement d’oxygène (RDO) et de dégagement d’hydrogène (RDH) dans un électrolyseur alcalin. Ils sont constitués de matériaux 2D hautement conducteurs - MXènes - et d’une seconde phase synthétisée dans des systèmes de type borure, phosphure ou siliciure métallique (Ni, Fe et/ou Mo). Ces trois systèmes – préparés selon deux voies chimiques d’élaboration de matériaux - devraient être catalytiquement actifs pour la RDH et la RDO tout en étant protecteur vis-à-vis de l'oxydation du MXène pour la RDO et éviter leur ré-empilement. Ces structures formeront - comme objectif ultime - des électrodes poreuses facilement manipulables et robustes par fabrication additive. Ainsi, le projet couvrira les principaux aspects liés au design de matériaux (dopage-fonctionnalisation), au procédé (fabrication additive), à la caractérisation fine de ceux-ci et aux tests électrochimiques.