HYDRures Originaux conçus Par dialogue ThEoRie-Expérience – HYDROPTERE

HYDROPTERE est un projet exploratoire visant à développer de nouveaux matériaux pour le stockage de l'hydrogène et la conversion d'énergie : des hydrures qui seront mis en œuvre au cours de la prochaine décennie et qui répondent aux besoins de hautes capacités gravimétriques et de conditions d'équilibre modérées.
Le projet est interdisciplinaire et repose sur un dialogue soutenu entre chimistes théoriciens et physico-chimistes expérimentateurs.
La méthodologie émergente de prédiction in silico des matériaux cristallins (CSP, crystal structure prediction), basée sur la simulation numérique et le criblage de bases de données, sera développée dans le projet en considérant le paramètre thermodynamique "pression" pour la synthèse de nouveaux hydrures dans la gamme 0 - 50 GPa.
Notre travail se concentrera sur les systèmes ternaires A-M-H dans lesquels la nature du métal (M) permet de moduler les liaisons métal-hydrogène afin d'envisager l'émergence de nouvelles phases à grand potentiel applicatif, riches en hydrogène et thermodynamiquement stables AMH(3+x).
L'exploration in silico guidera les synthèses haute pression - haute température. Dans cette collaboration, les résultats expérimentaux de caractérisations in situ et détermination des propriétés physico-chimiques seront confrontés aux résultats théoriques pour étudier la (méta)stabilité des nouveaux composés. En complément, les propriétés de sorption d'hydrogène permettront d’évaluer le potentiel applicatif des matériaux.
Plus largement, nous visons d’accroitre les connaissances fondamentales sur le rôle de la liaison métal-hydrogène dans la stabilité de nouveaux arrangements atomiques incluant l’atome d’hydrogène. Notre stratégie combinée visant une compréhension fine des aspects cristallographiques et thermodynamiques permettra de déterminer les propriétés intrinsèques de ces hydrures complexes et pourrait motiver de nouvelles stratégies dans d'autres domaines de la science des matériaux.