Synthèse et modification de la structure des liquides ioniques pour optimiser leurs propriétés thermoélectriques IL-TEG

Descriptif

Certains liquides ioniques ont des propriétés thermoélectriques prometteuses avec des coefficients Seebeck (Se) bien plus élevés comparé aux alliages de matériel tellurure de bismuth qui est utilisé dans les TEGs commercialisés. Dans un projet précédent, l'équipe d'He-Arc a caractérisé des liquides ioniques commercialisés et a réalisé des premiers générateurs basés sur des LIs. Le lien entre les propriétés thermoélectriques (conductivité, viscosité, coefficient Seebeck) des LIs en relation avec les propriétés des dispositifs (VOC, ISC, Pout_max), et des effets stériques des molécules a pu être étudié. L'ensemble des liquides ioniques attirent une grande attention en raison de leur possibilité d'être adaptés en fonction des exigences de propriété. Un objectif de ce projet est de synthétiser des liquides ioniques permettant de maximiser le rendement des générateurs.

Interdisciplinarité

Avec la technologie `Solid-On-Liquid', l'He-Arc possède une technologie unique pour établir des méthodes de fabrication de ces modules de générateur thermoélectrique (TEG). Ce projet envisage de mettre 1000 générateurs en série sur un substrat en utilisant des matériaux tel que le silicone, le polyimide, les LIs, et des contacts en différentes matières tel que le Cu, Ni, INOX, Al.

La HEIA-FR possède une grande expérience dans la synthèse de liquides ioniques. Dans le cadre du projet Call 2009 Eco2BioPro de nouveaux liquides ioniques ont été synthétisés avec des spécificités pour les réactions enzymatiques. Dans le cadre du projet Call 2011 SmartCity CO2MeOH, des liquides ioniques ont été développés et préparés en quantité semi-industrielle, afin de maximiser la capture du CO2. De nouvelles méthodes de synthèses en continu des LIs ont aussi été développées (microréacteurs). Les mêmes stratégies de modification des cations et anions du LI peuvent être appliquées dans ce projet afin d'optimiser les propriétés thermoélectriques.

Valorisation

Les TEG sont les seuls générateurs autorisés pour les life-conserving implants en utilisant la chaleur du corps. Les TEGs sont intégrables dans les textiles parce qu'ils sont flexibles et adaptables au corps. Un autre « track de valorisation » vise l'électronique de consommation, les bracelets de montre ou les générateurs pour les téléphones portables.