​Le Nafion est un polymère fluoré utilisé pour ses performances électrochimiques, notamment comme membrane permettant le transport des protons tout en séparant les réactifs, un rôle indispensable au bon fonctionnement du système.
​Une équipe de recherche a récemment développé une nouvelle voie de recyclage du Nafion par dispersion. Grâce à une approche combinant cinétique de gonflement (variation de masse et de volume lors de l'absorption d'un liquide) et diffusion de neutrons et de rayons X, mis en lumière les mécanismes physico-chimiques qui régissent la dispersion. L'objectif : comprendre comment le Nafion interagit avec des liquides ioniques, des sels liquides non volatils composés uniquement d'ions, dont les propriétés peuvent être finement ajustées selon les applications.

Les chercheurs ont montré qu'une membrane de Nafion peut être dispersée dans certains liquides ioniques, puis récupérée par précipitation et lavage. Le Nafion retrouve alors sa forme solide, apportant une preuve de concept d'un recyclage en boucle fermée. L'analyse structurale multi-échelle a permis de décrypter les différentes étapes du processus, du gonflement des domaines ioniques, la dilution progressive des agrégats polymériques, leur plastification, jusqu'à la dispersion complète de la membrane. Cette approche a également permis de cibler les familles de liquides ioniques les plus adaptées à ce recyclage.

Cette étude établit une preuve de concept du recyclage du Nafion en milieu liquide ionique et complète des travaux sur une nouvelle voie de recyclage des assemblages membrane-électrodes issus des piles à combustible. Un autre objectif sera d'étendre le procédé aux membranes vieillies ou alternatives au Nafion.