Institut des matériaux de Nantes Jean Rouxel (IMN)

Préparation des électrodes à insérer dans un dispositif de type "pouch cell", cellule poche, de supercondensateurs en milieu aqueux. Les prototypes obtenus permettent de valider les conditions de fabrication en vue d'un transfert technologique à une échelle industrielle. Le supercondensateur en milieu aqueux est un dispositif de stockage de l’énergie avantageux en matière de coût, de sécurité et d’impact sur l’environnement.

Banc de fabrication additive métallique utilisant la fusion d'un fil métallique par un arc électrique, procédé WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing). Les paramètres de l'opération de fabrication (intensité, tension, vitesse de fil, vitesse de construction) sont monitorés et complétés par des mesures de température par thermocouples et par caméra infrarouge multispectrale grande vitesse. Le bain de fusion et le dépôt de fil est contrôlé au moyen d'une caméra grande vitesse.

Cellule de test pour batterie (type Pile-bouton).

Mélange de précurseurs pour ensuite réaliser la synthèse d'un matériau.

Préparation et tests électrochimiques d’électrodes de supercondensateurs en milieu aqueux, un dispositif de stockage de l’énergie avantageux en termes de coût, de sécurité et d’impact sur l’environnement.

Mise en forme d'un matériau par un processus de densification à basse température (CSP) : pressage uniaxial d'une pastille et chauffage.

Scientifique en train d'additionner un réactif dans le milieu réactionnel.

Test de cellules de piles à combustibles : réglage à l'aide de débitmètres, de l'alimentation de la cellule de pile à combustible se trouvant dans le four à l'arrière-plan.

Préparation des électrodes à insérer dans un dispositif de type "pouch cell", cellule poche, de supercondensateurs en milieu aqueux. Les prototypes obtenus permettent de valider les conditions de fabrication en vue d'un transfert technologique à une échelle industrielle. Le supercondensateur en milieu aqueux est un dispositif de stockage de l’énergie avantageux en matière de coût, de sécurité et d’impact sur l’environnement.

Cellules pour tester les matériaux de batterie.

Mélange de précurseurs pour ensuite réaliser la synthèse d'un matériau.

Scientifique manipulant des produits chimiques sous boîte à gants.

Cellules pour tester les matériaux de batterie.

Cyclage électrochimique d’une électrode de supercondensateur en milieu aqueux, un dispositif de stockage de l’énergie avantageux en termes de coût, de sécurité et d’impact sur l’environnement.

Ajout de réactif dans le milieu réactionnel.

Installation des arrivées de gaz sur le montage de test de cellules de piles à combustibles et électrolyseurs.

Préparation des électrodes à insérer dans un dispositif de type "pouch cell", cellule poche, de supercondensateurs en milieu aqueux. Les prototypes obtenus permettent de valider les conditions de fabrication en vue d'un transfert technologique à une échelle industrielle. Le supercondensateur en milieu aqueux est un dispositif de stockage de l’énergie avantageux en matière de coût, de sécurité et d’impact sur l’environnement.

Mise en forme de matériau pour la réalisation d'une pastille par compactage de poudres.

Mise en forme d'un matériau pour la réalisation d'une pastille par compactage de poudres.

Scientifique manipulant des cellules électrochimiques sous boîte à gants.

Piles boutons réalisées au laboratoire.

Préparation d'un dispositif de type "pouch cell", cellule poche, de supercondensateurs en milieu aqueux. Les prototypes obtenus permettent de valider les conditions de fabrication en vue d'un transfert technologique à une échelle industrielle. Le supercondensateur en milieu aqueux est un dispositif de stockage de l’énergie avantageux en matière de coût, de sécurité et d’impact sur l’environnement.

Banc de fabrication additive métallique utilisant la fusion d'un fil métallique par un arc électrique, procédé WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing). Les paramètres de l'opération de fabrication (intensité, tension, vitesse de fil, vitesse de construction) sont monitorés et complétés par des mesures de température par thermocouples et par caméra infrarouge multispectrale grande vitesse. Le bain de fusion et le dépôt de fil est contrôlé au moyen d'une caméra grande vitesse.

Cellule de test pour batterie (type Pile-bouton).

Banc test de mesures des performances de piles à combustibles et d'électrolyseurs haute température.

Préparation des électrodes à insérer dans un dispositif de type "pouch cell", cellule poche, de supercondensateurs en milieu aqueux. Les prototypes obtenus permettent de valider les conditions de fabrication en vue d'un transfert technologique à une échelle industrielle. Le supercondensateur en milieu aqueux est un dispositif de stockage de l’énergie avantageux en matière de coût, de sécurité et d’impact sur l’environnement.

Préparation et tests électrochimiques d’électrodes de supercondensateurs en milieu aqueux, un dispositif de stockage de l’énergie avantageux en termes de coût, de sécurité et d’impact sur l’environnement.

Mise en forme d'un matériau par un processus de densification à basse température (CSP) : pressage uniaxial d'une pastille et chauffage.

Scientifique en train de brancher une cellule électrochimique.

Scientifique dans la salle des tests électrochimiques, où sont testées des batteries.

Sodalite de variété hackmanite naturelle qui montre une couleur pourpre après illumination sous ultraviolets. Cet aluminosilicate possède une propriété photochrome des plus intéressantes. L’hackmanite, initialement blanche, change sous ultraviolet pour acquérir une couleur pourpre. Le changement est réversible et cyclable à l’infini. L'étude de l'origine du photochromisme est en cours au laboratoire. Des applications dans le domaine des matériaux pour mémoires optiques sont envisagées.

Mini-module photovoltaïque avec une architecture alternative fabriqué entièrement à l'Institut des matériaux Jean Rouxel (IMN). Il consiste en trois cellules connectées en série. Ces cellules sont des dispositifs photovoltaïques à base de couches minces de Cu(In,Ga)Se2. Cette technologie permet d'atteindre des rendements de conversion photovoltaïque supérieurs à 23 %.

Introduction d'un wafer de silicium dans un bâti de dépôt de couches minces. Le dépôt de couche mince est une étape indispensable pour utiliser des matériaux fonctionnels dans des dispositifs. Ici, il s'agit de déposer une couche mince d'un matériau chalcogénure isolant de Mott au sein d'un empilement de couches minces, en vue de réaliser deux nouveaux dispositifs de rupture : les mémoires de Mott et les neurones artificiels de Mott.

Système de nettoyage des échantillons de microscopie électronique en transmission (MET) par plasma (gaz argon, dioxygène, dihydrogène). Le nettoyage par plasma permet de limiter la contamination des échantillons sous le faisceau d'électrons lors de leur caractérisation par MET

Sodalite hackmanite synthétique sur un support pour une analyse de diffraction des rayons X après illumination sous ultraviolet. Cet aluminosilicate possède une propriété photochrome des plus intéressantes. L’hackmanite, initialement blanche, change sous ultraviolet pour acquérir une couleur pourpre. Le changement est réversible et cyclable à l’infini. L'étude de l'origine du photochromisme est en cours au laboratoire. Des applications dans le domaine des matériaux pour mémoires optiques sont…

Plasma d'argon utilisé pour le dépôt de matériaux en couches minces. Le dépôt de couche mince est une étape indispensable pour utiliser des matériaux fonctionnels dans des dispositifs. La technique de dépôt utilisée ici est la pulvérisation magnétron. Elle nécessite la création, au voisinage d'une cible céramique du matériau à déposer, d'un plasma d'argon (mélange d'espèces gazeuses ionisées) qui se caractérise par un spectre d'émission lumineuse dans le violet.

Mesure courant-tension (I-V) sous simulateur solaire sur un mini-module photovoltaïque à base de couches minces de Cu(In,Ga)Se2, entièrement fabriqué à l'Institut des matériaux Jean Rouxel (IMN). Il consiste en trois cellules connectées en série. Il est maintenu à une température de 25 °C à l'aide d'un système équipé d'un élément Peltier. Cette technologie permet d'atteindre des rendements de conversion photovoltaïque supérieurs à 23 %. Cette mesure permet de d'évaluer les performances des…

Mise en place d'un échantillon sur une canne de mesure de résistivité. Connaître l'évolution de la résistance électrique d'un nouveau matériau en fonction de la température est particulièrement important. Cela permet de savoir si ce matériau est un isolant électrique, un métal (bon conducteur électrique), voire même un supraconducteur (conducteur électrique parfait, résistance électrique nulle).

Microscope électronique en transmission (MET) dans son enceinte acoustique. En fonctionnement normal, toutes les portes de l'enceinte sont fermées afin de minimiser les perturbations acoustiques qui pourraient limiter les performances du MET. Seule la partie haute de la colonne du MET est visible sur cette image avec comme éléments principaux le canon à électrons, le monochromateur, le correcteur sonde, la platine goniométrique et la lentille objectif.