De la poudre teintée en vert au catalyseur des technologies vertes : quatre innovations qui propulsent l’oxyde de nickel(II) sous les feux de la rampe industrielle

Des films de NiO monocristallins de haute pureté permettent de réaliser des couches conductrices transparentes avec une transmittance à la lumière visible supérieure à 85 %.
Une technique de dépôt par ablation laser pulsée permet la croissance de films épitaxiaux de NiO sur verre à 300 °C, présentant une conductivité de type p de 180 S cm⁻¹ tout en conservant une transmittance de 85 % dans le visible. L'interface adaptée au réseau cristallin réduit la densité de défauts à 10¹⁴ cm⁻³, permettant à l'oxyde de fonctionner comme un conducteur transparent sans indium. Des prototypes de LED transparentes utilisant le NiO comme couche d'injection de trous présentent une tension de seuil de 2,1 V, comparable à celle des dispositifs ITO commerciaux, tout en offrant une flexibilité mécanique supérieure et des avantages en termes de coût des matières premières.

Les cathodes en hydrure métallique de nickel sans lithium dopées au nano-NiO offrent une densité énergétique de 320 Wh kg⁻¹ après 1 000 cycles.
Un procédé sol-gel permet d'incorporer des cristallites de NiO de 5 nm dans des cathodes d'hydroxyde de nickel, créant ainsi une structure mésoporeuse qui améliore la diffusion des protons et la stabilité structurale. Les tests sur piles bouton montrent une densité énergétique de 320 Wh kg⁻¹ avec une rétention de capacité de 92 % après 1 000 cycles de charge-décharge à 1 C. L'absence de lithium et de cobalt réduit l'exposition aux matériaux critiques, tandis que la structure de NiO supprime la formation de la phase γ, responsable du gonflement de la cathode et des courts-circuits internes.

Des nanofeuilles de NiO activées par plasma catalysent la décomposition de l'ammoniac à 400 °C, permettant ainsi une production d'hydrogène à la demande.
Une morphologie en nanofeuilles de 20 nm d'épaisseur expose des facettes {110} à indices élevés qui adsorbent le NH₃ plus fortement que les cristallites cubiques classiques. L'activation par plasma introduit des lacunes d'oxygène, augmentant ainsi la densité électronique au niveau des sites Ni de surface. Le catalyseur atteint une conversion du NH₃ de 95 % à 400 °C — soit 150 °C de moins que le NiO massif — tout en conservant son activité pendant 200 heures sans frittage. Cette température de fonctionnement plus basse permet la réalisation de réacteurs compacts en acier inoxydable pour la production d'hydrogène portable, éliminant ainsi le besoin de reformeurs haute température.

Le fil composite antimicrobien NiO-polyester réduit de 99 % le nombre de colonies bactériennes tout en préservant la résistance du textile.
Un procédé d'extrusion à l'état fondu permet de disperser 2 % en poids de nanoparticules de NiO dans du polyester recyclé, produisant des fibres présentant un taux d'élimination bactérienne de 99 % contre le Staphylococcus aureus après 24 heures. Les particules sont encapsulées dans la matrice fibreuse, ce qui empêche leur libération lors des cycles de lavage et maintient une résistance à la traction supérieure à 400 MPa. Le fil teinté en vert est tricoté pour confectionner des uniformes hospitaliers et des housses de sièges de transports en commun, assurant une protection passive contre les infections sans ions d'argent ni composés d'ammonium quaternaire.