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Comment les neutrons aident à décoder les membranes de transport ionique essentielles aux dispositifs de la transition énergétique

Pour la première fois, des expériences de diffraction de neutrons menées à l'ILL ont permis de suivre en temps réel le déplacement du lithium au sein d'une batterie tout-solide en fonctionnement. Ces expériences ont révélé une complexité insoupçonnée pour la structure de la cathode, et de nouvelles pistes pour une conception plus efficace de ces batteries.

L'association de principes physiques simples, de l'apprentissage automatique et de la spectroscopie neutronique permet d'identifier des cristaux présentant une conductivité thermique exceptionnellement faible.

Une étude récente montre que de légères modifications moléculaires permettent aux matériaux barocaloriques de réagir de manière plus fiable sous pression, favorisant ainsi le développement de technologies de réfrigération solide sans gaz réfrigérants nocifs pour le climat.

Le programme de jumelage (Twinning Programme) NEPHEWS offre aux scientifiques l'opportunité d'acquérir une expérience pratique des expériences neutroniques à l'ILL et d'apprendre directement auprès des scientifiques responsables des lignes de faisceau. Les participants bénéficient de stages courts qui combinent l'observation, la formation pratique et des conseils sur la manière d'intégrer les tec…

L'incorporation de MOF spécifiquement optimisés dans une membrane polymère améliore considérablement les performances de séparation du dioxyde de carbone et du méthane, essentielle pour la purification du biogaz. Les mesures par diffusion de neutrons, réalisées sur l'instrument IN1/Lagrange de l'ILL, révèlent les raisons de cette amélioration.

Grâce à l'imagerie neutronique, il est possible d'observer en temps réel les batteries du futur.

La recherche sur les batteries à semi-conducteurs a fait un bond en avant grâce à la création de la toute première cellule d'echantillon. Cette innovation permet d'utiliser la diffraction neutronique operando de l'ILL pour obtenir des informations uniques en temps réel. Cette avancée majeure est le fruit d'une collaboration entre l'ILL et le laboratoire LEPMI de Grenoble, dans le cadre du projet OpInSolid financé par l'Agence nationale de la recherche (ANR).

La conduction ionique est un processus clé dans les matériaux énergétiques. La comprendre en détail est essentiel pour développer des batteries et des piles à combustible plus performantes. Un article récent propose un tutoriel et une synthèse des études sur le rôle des neutrons dans ce domaine.

Des chercheurs ont conçu de nouvelles membranes pour extraire les précieux ions lithium des solutions de saumure et ont utilisé les neutrons pour obtenir une compréhension plus approfondie de leur mécanisme

Un nouveau matériau poreux capable de séparer le deutérium de l'hydrogène à une température de 120 K (-153°C) a été présenté. Cela ouvre la voie à une séparation isotopique durable à l'échelle industrielle en utilisant les infrastructures existantes de gaz naturel liquéfié (GNL).

Grâce à NeXT, l'instrument d'imagerie neutronique de l'ILL, des chercheurs ont réussi à visualiser comment différentes piles à combustible gèrent leur unique produit de réaction : l'eau. Cette étude démontre le rôle unique des neutrons dans la conception des technologies de conversion énergétique de demain.