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Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est (ICMPE)

Le laboratoire développe une recherche originale et innovante dans les domaines de la chimie et de la science des matériaux, ainsi qu’aux interfaces avec la physique, l’ingénierie et la biologie.

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Il cherche à répondre aux grands défis sociétaux dans les thématiques transverses de l’énergie, le transport, l’environnement, le développement durable et la santé.
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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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

Thématiques scientifiques

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.