Synthèse par infiltration chimique en phase vapeur de carbones microporeux moulés sur matériaux modèles : application aux électrodes de supercondensateurs

Abstract

L’infiltration chimique en phase vapeur (CVI) d’un hydrocarbure dans un tamis moléculaire est une technique de synthèse utilisée dans le but de générer une structure cristalline du carbone à ce jour purement théorique : la Schwarzite. Cette structure est en effet pressentie comme un matériau d’avenir pour les électrodes de supercondensateurs, mais de nombreux défis technologiques restent encore à relever pour démocratiser cette méthode de synthèse. Les tamis moléculaires, que l’on nomme ici « matériaux modèles », utilisés dans ce travail de thèse sont la zéolithe et les monolithes de silice, qui ont été choisis pour leurs remarquables propriétés d’adsorption. Les matériaux modèles servent ici de moule (« template ») : on cherche à en infiltrer les pores avec des atomes de carbone afin de générer un « négatif » de sa structure. L’idée est d’obtenir, après dissolution de la zéolithe (ou de la silice) à l’acide fluorhydrique, un matériau uniquement composé de carbone de porosité tridimensionnelle, avec une taille des pores nanométrique et une grande surface spécifique.