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Se pourrait-il que l'eau renferme une source d'énergie presque inépuisable et surtout à portée de tous ? Et si l'hydrogène redessinait les contours de notre futur ? Face au changement climatique mondial les quantités de CO2 issues des industries et des transports qui sont rejetés dans l'atmosphère sont largement pointés du doigt. Afin que l'humanité et la planète puissent envisager un futur viable à l'horizon 2100, il est urgent de trouver une…

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Hydrogène, la révolution verte ?
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Banc d'hydrogénation pour l'analyse des propriétés de sorption de l'hydrogène de matériaux métalliques. Ce banc de mesure est thermostaté dans de l'eau à 25 °C. Les mesures durant plusieurs jours, une partie de l'eau s'évapore et le niveau doit être complété. Pour limiter ce phénomène, des boules blanches sont ajoutées afin de diminuer la surface d'échange entre l'eau et l'air ambiant. L'objectif de cette analyse est de synthétiser des hydrures réversibles pour le stockage chimique ou…

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Banc d'hydrogénation pour l'analyse des propriétés de sorption de l'hydrogène
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Alliage en fusion dans le creuset froid segmenté, en cuivre, d'un four à induction à haute fréquence, sous atmosphère contrôlée. Ce four est utilisé pour l'élaboration par fusion de matériaux métalliques. L'objectif est de synthétiser des alliages et des composés intermétalliques pour le stockage réversible chimique ou électrochimique de l'hydrogène.

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Alliage en fusion dans le creuset froid segmenté, en cuivre, d'un four à induction à haute fréquence
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Four à arc utilisé pour la fusion d'échantillons à haut point de fusion, jusqu'à 3 500 °C, sous atmosphère d'argon. L'électrode du four est montée sur un soufflet permettant de manipuler l'échantillon sans ouvrir l'enceinte. Plusieurs fusions sont nécessaires pour homogénéiser l'alliage. L'échantillon est retourné à chaque fusion. L'objectif est de synthétiser des alliages et des composés intermétalliques pour le stockage réversible chimique ou électrochimique de l'hydrogène.

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Four à arc utilisé pour la fusion d'échantillons à haut point de fusion
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Sortie d'un échantillon d'un four de recuit permettant de réaliser des traitements thermiques sous vide ou sous argon, pour l'homogénéisation des matériaux métalliques (température maximum de 1 400 °C). Pour éviter les pertes de chaleur par l'extrémité du four, un bouchon en fibres céramiques biosolubles est mis en place à l'aide d'une pince. L'objectif est de synthétiser des alliages et des composés intermétalliques pour le stockage réversible chimique ou électrochimique de l'hydrogène.

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Sortie d'un échantillon d'un four de recuit
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Démontage d'une cellule électrochimique pour batteries lithium-ion, après une série de tests électrochimiques. L'électrode est ainsi analysée pour étudier son vieillissement. Cela peut notamment permettre de comprendre les phénomènes de perte de capacité dans un accumulateur en service. L'objectif est de développer de nouveaux matériaux d'électrode pour augmenter la capacité des batteries lithium-ion.

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Démontage d'une cellule électrochimique pour batteries lithium-ion
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Démontage d'une cellule électrochimique pour batteries lithium-ion, après une série de tests électrochimiques. L'électrode est ainsi analysée pour étudier son vieillissement. Cela peut notamment permettre de comprendre les phénomènes de perte de capacité dans un accumulateur en service. L'objectif est de développer de nouveaux matériaux d'électrode pour augmenter la capacité des batteries lithium-ion.

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Démontage d'une cellule électrochimique pour batteries lithium-ion
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Introduction d'un échantillon dans un four de recuit permettant de réaliser des traitements thermiques sous vide ou sous argon, pour l'homogénéisation des matériaux métalliques (température maximum de 1 400 °C). Après positionnement dans le four, un bouchon en fibres céramiques biosolubles est mis en place pour éviter les pertes de chaleur. L'objectif est de synthétiser des alliages et des composés intermétalliques pour le stockage réversible chimique ou électrochimique de l'hydrogène.

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Introduction d'un échantillon dans un four de recuit
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Mise en place de métaux dans un four à induction à haute fréquence, sous atmosphère contrôlée, pour l'élaboration par fusion de matériaux métalliques. L'objectif est de synthétiser des alliages de haute pureté et des composés intermétalliques pour le stockage réversible chimique ou électrochimique de l'hydrogène.

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Mise en place de métaux dans un four à induction à haute fréquence, sous atmosphère contrôlée
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Un porte-échantillon est mis en place dans un diffractomètre à rayons X pour l'analyse de la structure cristallographique et de la composition chimique de l'échantillon. Ce diffractomètre est équipé d'un détecteur rapide et d'un passeur d'échantillons à 9 positions. L'objectif est de caractériser des alliages et des composés intermétalliques pour le stockage réversible chimique ou électrochimique de l'hydrogène.

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Un porte-échantillon est mis en place dans un diffractomètre à rayons X
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Fusion d'un échantillon à haut point de fusion, jusqu'à 3 500 °C, sous atmosphère d'argon, dans un four à arc. Cette fusion sous argon est réalisée dans une chambre en verre, au moyen d'une électrode de tungstène. Un générateur fournit un courant continu afin d'initier une décharge électrique sous atmosphère inerte. L'objectif est de synthétiser des alliages et des composés intermétalliques pour le stockage réversible chimique ou électrochimique de l'hydrogène.

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Fusion d'un échantillon à haut point de fusion, jusqu'à 3 500 °C
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Sortie d'un échantillon d'un four de recuit permettant de réaliser des traitements thermiques sous vide ou sous argon, pour l'homogénéisation des matériaux métalliques (température maximum de 1 400 °C). Pour éviter les pertes de chaleur par l'extrémité du four, un bouchon en fibres céramiques biosolubles est mis en place à l'aide d'une pince. L'objectif est de synthétiser des alliages et des composés intermétalliques pour le stockage réversible chimique ou électrochimique de l'hydrogène.

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Sortie d'un échantillon d'un four de recuit
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Diffractomètre à rayons X équipé d'un détecteur rapide et d'un passeur d'échantillons à 9 positions. L'expérimentateur doit ouvrir la porte sécurisée afin d'accéder au dispositif de fixation de l'échantillon. La mesure permet d'obtenir un diffractogramme de l'échantillon, une véritable carte d'identité (composition chimique et structure cristallographique). L'objectif est de caractériser des alliages et des composés intermétalliques pour le stockage réversible chimique ou électrochimique de l…

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Diffractomètre à rayons X équipé d'un détecteur rapide et d'un passeur d'échantillons à 9 positions
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Vue d'un échantillon dans son ampoule protectrice en silice, placé dans un four de recuit à 1 000 °C. Ce four permet de réaliser des traitements thermiques sous vide ou sous argon, pour l'homogénéisation des matériaux métalliques (température maximum de 1 400 °C). L'objectif est de synthétiser des alliages et des composés intermétalliques pour le stockage réversible chimique ou électrochimique de l'hydrogène.

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Vue d'un échantillon dans son ampoule protectrice en silice, placé dans un four de recuit à 1 000 °C
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Porte objet cryogénique permettant de transférer des échantillons de matériaux nanostructurés très réactifs à l'air, sans jamais les mettre en contact avec l'atmosphère. Ce transfert s'opère depuis la chambre réactionnelle où ils sont préparés, jusque dans le microscope électronique à transmission. Les échantillons, souvent fragiles, peuvent aussi être endommagés par irradiation électronique (échauffement) dans le microscope. Le porte-objet peut alors être refroidi à la température de l'azote…

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Porte objet cryogénique
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Mise en place de métaux dans un four à induction à haute fréquence, sous atmosphère contrôlée, pour l'élaboration par fusion de matériaux métalliques. L'objectif est de synthétiser des alliages de haute pureté et des composés intermétalliques pour le stockage réversible chimique ou électrochimique de l'hydrogène.

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Mise en place de métaux dans un four à induction à haute fréquence, sous atmosphère contrôlée
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Alliage en fusion dans le creuset froid segmenté, en cuivre, d'un four à induction à haute fréquence, sous atmosphère contrôlée. Ce four est utilisé pour l'élaboration par fusion de matériaux métalliques. L'objectif est de synthétiser des alliages et des composés intermétalliques pour le stockage réversible chimique ou électrochimique de l'hydrogène.

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Alliage en fusion dans le creuset froid segmenté, en cuivre, d'un four à induction à haute fréquence
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Diffractomètre à rayons X équipé d'un détecteur rapide et d'un passeur d'échantillons à 9 positions. La mesure permet d'obtenir un diffractogramme de l'échantillon, une véritable carte d'identité (composition chimique et structure cristallographique). L'objectif est de caractériser des alliages et des composés intermétalliques pour le stockage réversible chimique ou électrochimique de l'hydrogène.

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Diffractomètre à rayons X équipé d'un détecteur rapide et d'un passeur d'échantillons à 9 positions
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MIL 100 dopé au palladium, vu au microscope électronique à transmission (MET), en champ clair. Les MIL(s) (Matériaux de l'Institut Lavoisier) sont des matériaux organiques-inorganiques de type MOF (Metal Organic Framework) présentant de très grandes porosités à l'échelle atomique. Cela permet de développer des matériaux à très grande surface spécifique (plusieurs milliers de m² par gramme) pour l'adsorption d'hydrogène par physisorption. L'objectif est de caractériser des nanoparticules…

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MIL 100 dopé au palladium, vu au microscope électronique à transmission (MET), en champ clair
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MIL 100 dopé au palladium, vu au microscope électronique à transmission (MET), en champ clair. Les MIL(s) (Matériaux de l'Institut Lavoisier) sont des matériaux organiques-inorganiques de type MOF (Metal Organic Framework) présentant de très grandes porosités à l'échelle atomique. Cela permet de développer des matériaux à très grande surface spécifique (plusieurs milliers de m² par gramme) pour l'adsorption d'hydrogène par physisorption. L'objectif est de caractériser des nanoparticules…

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MIL 100 dopé au palladium, vu au microscope électronique à transmission (MET), en champ clair
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Image en microscopie électronique à transmission (MET), en champ sombre, d'un matériau hybride (Mg2NiH4@carbone) obtenu à partir d'un carbone poreux. Les porosités de ce carbone sont remplies de nanoparticules de l'hydrure Mg2NiH4 formé à partir de l'intermétallique Mg2Ni. La structure uniforme et parallèle de la porosité de la réplique de carbone est visible. Les nanoparticules de Mg2NiH4 sont représentées par les petites taches blanches uniformément distribuées dans l'hybride. Ces hybrides…

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Image en microscopie électronique à transmission (MET)
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Image en microscopie électronique à transmission (MET), en champ clair, d'un matériau hybride (palladium@carbone) obtenu à partir d'un carbone poreux. La nanoporosité de ce carbone est remplie de nanoparticules de palladium d'environ 3 nm. Les nanoparticules de palladium sont les taches sombres remplissant ces nanopores uniformément, en s'alignant presque parallèlement. Ce type d'hybride est intéressant pour le stockage solide d'hydrogène. Il représente un système modèle pour l'étude des effets…

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Image en microscopie électronique à transmission (MET)

CNRS Images,

Nous mettons en images les recherches scientifiques pour contribuer à une meilleure compréhension du monde, éveiller la curiosité et susciter l'émerveillement de tous.