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Des matériaux d’électrolyte conducteurs protoniques pour la conversion efficace de l’énergie chimique et la production d’hydrogène.

Une nouvelle étude réalisée au laboratoire par Eric QUAREZ, Olivier Joubert et Lozane Hamze, PhD., a été publiée dans le Journal of Materials Chemistry A, Royal Society of Chemistry.

Elle met en lumière des matériaux d’électrolyte conducteurs protoniques utilisés dans les piles à combustible et les électrolyseurs à oxyde solide, deux technologies clés pour la transition énergétique. Ces dispositifs permettent de convertir efficacement l’énergie chimique en électricité ou de produire de l’hydrogène à partir de l’eau, sans émissions de carbone.

La couverture de l’article illustre une réaction chimique fondamentale au cœur du fonctionnement de ces matériaux : l’interaction de la vapeur d’eau avec la structure cristalline de l’électrolyte, qui génère des protons mobiles responsables de la conduction protonique. L’augmentation de la température s’accompagne d’une élévation de la symétrie cristalline, illustrée par la diminution progressive puis la disparition de l’inclinaison octaédrique, marquant la transition vers une phase purement conductrice anionique. Les protons peuvent subsister à des températures élevées, jusqu’à 800 °C.

L’article propose ainsi une analyse approfondie de l’évolution structurale de ces matériaux en fonction de l’hydratation, de la composition chimique et de la température.

Ces résultats apportent des éléments clés pour comprendre les relations entre structure et propriétés de transport, et constituent une base solide pour l’optimisation de nouveaux électrolytes conducteurs de protons.

L’article est disponible ici gratuitement pendant 6 semaines : https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/ta/d5ta07218b