Les piles à combustible sont des dispositifs qui convertissent l'énergie chimique en énergie électrique. Parmi elles, les piles à combustible à air se distinguent en exploitant l'oxygène atmosphérique comme réactif. Les cathodes à air jouent un rôle clé dans ces dispositifs. Elles sont généralement constituées d'une couche de diffusion gazeuse (GDL), d'un collecteur de courant et d'une couche active (AL). Pour optimiser leurs performances, des pâtes de carbone hydrophiles/hydrophobes fonctionnalisées sont utilisées. Ces avancées alimentent le secteur de la mobilité électrique.

Bien que les résultats obtenus avec les pâtes de carbone fonctionnalisées hydrophiles/hydrophobes soient intéressants, ils ne sont pas suffisants. Il est donc nécessaire d'améliorer les performances des cathodes à air.

En modifiant le procédé de fonctionnalisation des pâtes de carbone, il est possible d'améliorer les performances des cathodes à air. Les pâtes de carbone fonctionnalisées hydrophiles/hydrophobes peuvent être utilisées dans des piles aluminium/air, qui ont une densité d'énergie de 1 kWh/kg avec des matériaux abondants et 100 % recyclables. Ces piles ont une plus grande autonomie (7x des batteries conventionnelles) et se rechargent très rapidement (moins de 5 min).