Le rôle crucial du milieu réactionnel (atmosphère réductrice et oxydante) sur l’approche céramique ayant été souligné, nous illustrons la méthodologie utilisée par le chimiste dans sa quête de nouvelles phases au sein d’un diagramme binaire, ternaire, voire quaternaire. La règle des phases est rappelée et l’utilisation de la synthèse combinatoire raisonnée décrite. Bien que les oxydes constituent la base de notre raisonnement, nous l’extrapolons à l’élaboration de sulfures, chalcogénures, nitrures, et borures ; la différence résidant principalement dans le choix des récipients, de l’atmosphère et des moyens de chauffe. L’approche céramique classique « bake and shake » étant très énergivore, des alternatives plus éco-compatibles se développent. Parmi celles-ci on notera la synthèse auto-propagée à haute température (SHS) et synthèse par combustion spontanée à haute température (SCS). C’est-à-dire que des températures de 2 000 °C voire plus peuvent être obtenues sans aucun apport énergétique, d’où le grand intérêt de ces réactions dans le cadre du développement durable.
Les variantes des approches (SHS vs SCS) très exploitées au niveau industriel et qui reposent sur des réactions fortement exothermiques, sont décrites au travers d’exemples. La spécificité de l’approche SHS, qui repose sur des réactions de métathèses et qui produit souvent un effet pyrotechnique spectaculaire, est qu’elle s’applique mal à l’élaboration des oxydes. L’approche SCS a été développée pour combler ce manque. SCS repose sur l’utilisation de complexes qui s’enflamment à basse température et entraînent une combustion spontanée avec l’évolution d’une grande quantité de gaz pour conduire à des poudres volumineuses d’oxydes. Il s’agit d’une synthèse se déroulant à partir de la solution qui doit contenir un oxydant et un combustible dans un rapport égal à 1, comme dans le moteur d’une fusée, pour libérer le maximum d’énergie. Nous appliquons cette méthode à l’élaboration de nombreux matériaux d’électrodes de tailles et de morphologies contrôlées afin d’obtenir des propriétés électrochimiques optimales.
