Mécanismes de coloration-décoloration des oxydes mixtes Nickel-Tungstène

Les menaces du changement climatique demandent une diminution immédiate des quantités de gaz à effet de serre émises dans le monde. Pour se faire, il est essentiel d'utiliser des matériaux à haute efficacité énergétique dans le secteur du bâtiment. De fait, les vitrages électrochromes sont une technologie importante à développer ; certaines, déjà disponible sur le marché, utilisent comme électrode positive une couche mince faite d'un oxyde mixte Li‑Ni‑W, obtenu par pulvérisation magnétron. Cependant, beaucoup d'incertitudes subsistent sur les relations entre la composition, la structure, et les propriétés électrochromes dans ces matériaux. Le but de ce projet doctoral est d'apporter une meilleure compréhension de ces couches minces Li-Ni-W-O nanocomposites. Tout d'abord, le diagramme de phase ternaire Li2O-NiO-WO3 a été complété par la synthèse et la caractérisation d'une nouvelle phase, Li2Ni2W2O9. Puis, le comportement électrochimique et les spectres XPS de poudres LixNiyWzOn ont été comparés à ceux de la couche mince nanocomposite de référence, révélant que l'activité à bas potentiels de cette dernière est due à une réaction de conversion impliquant le couple rédox Ni2+/Ni0. Enfin, en comparent des couches minces LixNiyWzOn obtenues par enduction centrifuge et la couche mince nanocomposite de référence, il apparaît que les propriétés électrochromes de ces systèmes à hauts potentiels est permise par des proportions équilibrées de nanocristaux de NiOz d'un côté, et de matrice amorphe de l'autre. Toutes ces observations pavent le chemin vers l'optimisation des performances électrochromes de ces couches minces nanocomposites Li-Ni-W-O.