Research Thematics

Activités de l'équipe SCL

Le groupe systèmes conjugués linéaires regroupe des spécialistes en synthèse organique et physico-chimie qui émargent dans les sections 13 du CNRS et 31-32 du CNU. L’activité de l’équipe est centrée sur la conception, la synthèse, la caractérisation et les applications de molécules, d’assemblages moléculaires et matériaux issus de systèmes conjugués fonctionnels.

Le groupe systèmes conjugués linéaires regroupe des spécialistes en synthèse organique et physico-chimie qui émargent dans les sections 13 du CNRS et 31-32 du CNU. L’activité de l’équipe est centrée sur la conception, la synthèse, la caractérisation et les applications de molécules, d’assemblages moléculaires et matériaux issus de systèmes conjugués fonctionnels.

Cette activité se décline autour de 5 principaux axes:

• Nano-objets dynamiques,
• Modification de surfaces,
• Composants électroniques et cellules solaires organiques,
• Semi-conducteurs issus de la biomasse,
• Matériaux d’électrodes et surfaces fonctionnalisées.

Toutes ces activités s’appuient sur une expérience reconnue et de nombreuses études fondamentales portant sur les relations structure-propriétés au sien des systèmes conjugués organiques électro-actifs.

Auto-assemblage - Réseaux bidimensionnels organiques pouvant servir d’hôte à des molécules électroactives.
Nano-objets - Synthèse de nano-objets pouvant mimer des circuits logiques par photocommutation. Modèles pour la future conception de dispositifs électroniques moléculaires.
Composants électroniques et cellules solaires organiques - Concept, synthèse et études de nouveaux chromophores organiques incorporables comme matériaux actifs dans les cellules solaires et autres dispositifs électroniques. Equipe pilote dans l’utilisation de petites molécules à la place des polymères dans les cellules solaires.
Semi-conducteurs issus de la biomasse - Matières premières renouvelables tirées de la biomasse pour l’électronique organique.
Matériaux d’électrodes - Polymères électroactifs fonctionnalisés pouvant servir de capteur, d’électrode ou pour le stockage et la libération de composés organiques ou de gaz.

Projets

AAP Etoile Montante Région Pays de la Loire (Equipe SCL, Clément Cabanetos) 2017-2020
Simple and Accessible Multimers for Organic photovoltaic Applications - SAMOA

Le projet SAMOA vise à synthétiser et caractériser de nouveaux matériaux « multimères » originaux, synthétiquement accessibles et efficaces pour le photovoltaïque organique. En effet, bien que le solaire organique ait connu au cours des dernières années, des avancées majeures, l’augmentation des rendements de conversion s’est généralement vu aller de pair avec la complexité des matériaux utilisés, les éloignant peu à peu de l’avantage premier de cette technologie, à savoir, le « bas coût». Par conséquent, même s’il est indubitablement nécessaire de poursuivre un travail d’amélioration des performances, il ne faut en aucun cas négliger le coût des synthèses. C’est pourquoi la recherche de structures accessibles, originales, obtenues à travers des synthèses efficaces, en peu d’étapes et transposables constitue la ligne directrice de ce projet.

Pour ce faire, des systèmes p-conjugués absorbant (chromophores), préparés en un minimum d’étapes, seront greffés sur des cœurs commerciaux, à bas coûts et, pour certains, biosourcés. L’accessibilité synthétique des cibles permettra une analyse approfondie des relations structure-propriété afin de déterminer l’impact de ces connecteurs sur les propriétés optiques, d’organisation, de transport de charge et par conséquent photovoltaïques. Dans ce contexte, Il est prévu d’étudier plusieurs types de plateformes centrales allant d’un « simple » noyau benzénique à des cœurs chiraux générant ainsi des matériaux optiquement actifs.

Molecular and macromolecular organic materials for advanced electrochemical energy storage systems (C. Cougnon, F. Gohier)

This work is in the context of the energy transition as the energy storage becomes a strategic element to secure the electricity supply because of the problem of the intermittent nature of renewable energies. To be a credible solution, storage must be robust, efficient, competitive and green enough from initial conception to end of life, to reduce both their environmental and economic costs. In such a perspective, there is a consensus around organic batteries to reconcile storage and circular economy. Our researches in this area focus on the preparation of conducting redox polymers capable to work both at the positive and negative electrodes in a fully organic storage system. The objective is two-fold: improve the performance of batteries, and offer a credible and ethical alternative to lithium technologies.

Current funding

• ANR PRC HOMERE, 2022-26 (600 k€)
• Cofinancement Région, Trajectoire Nationale, 2023-27 (50 k€)