De nouveaux composés anti-ferroélectriques possibles pour le stockage de l'énergie
Les composés ABC sont une nouvelle classe de matériaux dont on prédit qu'ils présenteraient des propriétés anti-ferroélectriques qui pourraient se révéler particulièrement utiles pour les applications de stockage de l'énergie. La plupart de ces matériaux n'ont jamais été fabriqués et l'on ne dispose donc que de connaissances très limitées sur leurs propriétés et leurs applications potentielles. Des scientifiques financés par l'UE de l'initiative NAGCESA (Novel antiferroelectric glass-ceramics for energy storage applications) ont commencé la synthèse et la caractérisation des composés ABC pour acquérir de meilleures connaissances sur leur comportement. L'étude expérimentale a été principalement réalisée sur le système MgSrSi, un composé ABC qui est considéré comme ayant une structure modèle pour comprendre d'autres matériaux similaires. Différentes méthodes de synthèse pour la fabrication des MgSrSi ont été utilisées et l'itinéraire de synthèse optimal basé sur l'alliage mécanique a été créé qui pourrait aussi être appliqué pour fabriquer d'autres composés ABC. L'équipe de recherche a également étudié la structure cristalline, les liaisons chimiques, les propriétés vibratoires et les structure de bandes électroniques du composé MgSrSi utilisant des simulations ab initio. Outre l'étude sur le MgSrSi, NAGCESA a étudié d'autres céramiques potentiellement anti-ferroélectriques, y compris le SrSnO3, le SrZrO3, le CaGeO3 et le MgGeO3. Il a été constaté que ces matériaux se comportent comme des éléments diélectriques linéaires et ne conviennent pas pour le stockage de l'énergie. Ils ont toutefois montré une faible perte et permittivité diélectrique et ils pourraient éventuellement convenir comme applications micro-ondes. Les principales contributions de NAGCESA comprennent l'identification d'un itinéraire de synthèse adapté pour les composés ABC et la compréhension des effets des conditions de traitement sur les phases et la micro-structure des systèmes d'oxyde étudiés. Le projet a également permis la mise en place d'un nouveau flux de recherche sur l'électro-céramique dans une université européenne.
Mots‑clés
Stockage de l'énergie, composés ABC, NAGCESA, MgSrSi, électro-céramique
