Matériaux pour l’énergie – introduction et quelques aspects de synthèse

Les matériaux étant essentiels pour le stockage électrochimique de l’énergie, nous avons tenté de présenter les stratégies de recherche à mettre en œuvre dans la quête pour de nouveaux composés. Sur la base de l’évolution des rayons atomiques, de l’électro-négativité et de l’énergie d’ionisation au sein du tableau périodique, les différentes règles constituant la boîte à outils du chimiste inorganicien ont été établies. Celles-ci font intervenir les notions d’activités rédox, de comportement acido-basique, de iono-covalence, mais aussi de considérations structurales. Dans ce dernier cas, la règle du tailleur qui gouverne l’agencement tridimensionnel d’atomes et fait appel à des notions de coordinance/taille/interactions électrostatiques a été décrite. Ces bases rappelant les méthodes de synthèse hautes et basses températures ont été abordées avec, pour chacune d’entre elles, la description de concepts généraux dans le choix des précurseurs et les conditions de synthèse (température et atmosphère oxydante ou réductrice). La synthèse céramique de LiMn₂O₄ et LiFePO₄ via l’approche « bake and shake », ou plus spécifiquement via le procédé Pechini, est détaillée tout autant que la chimie basse température via les procédés hydro/solvo/ionothermaux ou bien en solution pour la réalisation de réactions d’échanges ou d’insertion, voire de réactions acido-basique.