Fabrication de matériaux énergétiques verts à faible coût grâce au dépôt électrochimique de couche atomique: une approche ascendante de la conception et la synthèse des matériaux

 

Hong Guo

Université McGill

 

Domaine : énergie

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2018-2019

Les coûts de production élevés empêchent les énergies renouvelables de progresser au rythme nécessaire pour compenser l'impact à long terme des émissions de gaz à effet de serre sur l'environnement et l'économie. Ainsi, il existe une énorme demande mondiale pour des technologies énergétiques écologiques à moindre coût qui accéléreront la transition vers les énergies renouvelables et réduiront l'impact des combustibles fossiles. L'opportunité d'exportation pour l'industrie verte du Québec est inégalée, car le coût de fabrication des technologies d'énergie renouvelable est le facteur déterminant dans leur concurrence avec les combustibles fossiles sur le marché mondial de l'énergie. Ce n'est qu'en développant des méthodes de fabrication à faible coût que les énergies renouvelables pourront dépasser les combustibles fossiles. Une portion majeure du coût de fabrication est attribuable à la synthèse des matériaux constitutifs. C'est le cas pour les cellules solaires, les piles à combustible et les matériaux thermoélectriques (trois technologies renouvelables prépondérantes).

Dans ce projet, nous proposons le développement d'une méthode pour synthétiser à faible coût des matériaux pour les énergies vertes par dépôt électrochimique de couche atomique (DÉCA), combinant des méthodes atomistes de conception des matériaux à la microscopie à force atomique électrochimique (MFAÉ). Cette approche innovante de conception-synthèse permettra un suivi du processus de croissance par DÉCA avec une résolution temporelle et un contrôle du dépôt sans précédent. Le résultat de ce projet sera le développement d'un système ascendant de conception et de synthèse de matériaux débouchant sur une production par DÉCA d'échelle industrielle fournissant des matériaux énergétiques de grande qualité à faible coût pour les cellules solaires, les piles à combustible et les matériaux thermoélectriques.