La production d'énergie renouvelable est dépendante de notre capacité à concevoir et développer des matériaux nouveaux toujours plus performants. Ce travail a été motivé par l'intérêt croissant porté aux matériaux céramiques conducteurs nanophasés dans les applications telles que les piles à combustible, les pompes à oxygène et les réacteurs catalytiques à membranes. L'objectif a été de trouver une méthode de synthèse adaptée à la préparation de matériaux conducteurs de structure nanophasée, et d'étudier l'influence des nanophases sur les propriétés de stockage, catalytiques et de transport de l'oxygène. Ainsi, des oxydes conducteurs ioniques ou mixtes tels que les matériaux de structure pérovskite ou fluorine ont été synthétisés par chimie douce, par procédé sol-gel ou par synthèse hydrothermale. Leurs propriétés structurales et texturales, ainsi que leurs propriétés de stockage et la mobilité de l'oxygène dans ces oxydes nanophasés ont été caractérisées. Les mécanismes de transport et l'enrichissement en oxygène ont été étudiés par perméation gazeuse dans ces matériaux mis sous forme de membranes supportées.