Les chalcogénures et verres (ChV)
Les travaux du groupe thématique ChV concernent essentiellement les chalcogénures vitreux et amorphes mais aussi les vitrocéramiques et les cristallisés dans lesquels les défauts ont une place essentielle. Les activités de recherche de ChV s’appuie sur les trois volets que sont l’élaboration des matériaux, leur caractérisation physicochimique permettant d’établir les relations structure/propriétés et leur valorisation pour des applications technologiques dans les domaines des matériaux pour l’énergie, le stockage de l’information et l’optique intégrée infrarouge.
Les cristaux et nanostructures multidimensionnels à fonctionnalités multiples (CNM2)
Le groupe thématique CNM2 s’intéresse à l’élaboration et à l’étude des structures et des propriétés des matériaux développés à partir de relations théorie-expériences. La dimensionnalité ou le confinement sont particulièrement utilisés afin d’optimiser les propriétés physiques des systèmes étudiés. Ces matériaux sont caractérisés par des études structurales et spectroscopiques au laboratoire (diffraction X, RMN du solide, IR/Raman) et aux grands instruments (synchrotrons, sources neutrons) “in-situ” sous pression et/ou en température, confrontant ainsi informations cristallographiques et phénomènes dynamiques au comportement obtenu par calculs théoriques. A travers l’étude de la stabilité des matériaux et de leurs propriétés sous différentes conditions, les cristaux à fonctionnalités multiples, les nanomatériaux et nanocomposites, les domaines d’applications couvrent l’énergie (piézoélectriques, thermoélectriques, magnétiques, photoniques, catalyse hétérogène) et le développement durable ((re)valorisation des matériaux et de la biomasse, éclairage basse consommation).
Les matériaux oxydes (MO)
Des approches innovantes de synthèse et de caractérisations in situ de matériaux inorganiques présentant des propriétés allant des matériaux conducteurs (ioniques, électroniques) aux isolants à propriétés piézoélectriques et/ou ferroélectriques sont développés par le groupe thématique MO. Les applications visées recouvrent différents domaines de recherches du département incluant la réactivité des oxydes non-stoechiométriques pour la catalyse, la conversion et le stockage de l’énergie.
L’électrochimie pour l’énergie (ELFE)
Le groupe thématique ELFE s’appuie sur des compétences développées au cours des vingt dernières années sur le stockage électrochimique, la conversion de l’énergie électrochimique et le vecteur hydrogène. Son programme de recherche se développe sur les nouveaux matériaux d’électrode pour le post-Li ion, les modifications de surface et les batteries “tout solide”, les nouveaux matériaux conducteurs protonique ou électronique pour les piles à combustible, électrolyseurs et autres dispositifs de conversion électrochimique, en particulier avec l’objectif de s’affranchir de, ou de limiter, l’utilisation de métaux nobles. Un effort particulier est réalisé pour l’étude et la compréhension des mécanismes aux interfaces dans les systèmes de stockage et de conversion.