Polymères conducteurs auto nanostructurés à conduction mixte ionique et électronique – ECHO-Mix

Le projet ECHO-Mix s’inscrit dans le contexte de la transition énergétique et ambitionne de développer de nouveaux matériaux organiques pour une application batterie afin de réconcilier stockage de l’énergie et environnement. L’ambition du projet est de reconsidérer les polymères conducteurs (PCs) en adaptant leur morphologie et leur chimie au stockage de l’énergie. Une voie possible pour améliorer leur densité d’énergie et de puissance consiste à nanostructurer le polymère pour améliorer et faciliter l’accessibilité du matériau aux ions de l’électrolyte. L’objectif est de rapprocher les différents porteurs de charge (ions et électrons) dans le polymère. Pour cette raison, les polymères à conduction mixte ionique et électronique sont la cible de nombreuses recherches. Cependant, ces deux modes de conduction sont souvent traités séparément. L’originalité du projet ECHO-Mix est de proposer une nouvelle approche pour préparer des polymères à conduction mixte, permettant de controller la nanostructuration et l’environnement chimique du matériau organique à l’échelle de la molécule en une seule étape. L’idée est d’utiliser un monomère architecturé qui contient le programme de construction du matériau, de telle sorte que la conductivité ionique et électronique soient des propriétés intrinsèques du polymère. Dans cette approche, la nanostructuration est induite par la structure 3D permanent d’un monomère en étoile, et les propriétés chimiques du matériau, bénéfiques à la conduction ionique, dérivent de la composition chimique des branches du monomère étoilé. En cumulant les bénéfices de la nanostructuration, de l’environnement chimique et de la réticulation de polymère conducteur, le projet ECHO-Mix ambitionne de prépare des matériaux organiques d’électrodes dont les performances se rapprochent des batteries en densité d’énergie, et des supercondensateurs en termes de densité de puissance et de stabilité.