piles à combustible à électrolyte polymère

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Caractérisation et conception de mélanges polymère/eau pour application aux piles à combustible utilisant une membrane polymère comme électrolyte

Caractérisation et conception de mélanges polymère/eau pour application aux piles à combustible utilisant une membrane polymère comme électrolyte

chaîne polymère. À partir de cette chaîne minimisée, des boîtes de simulation ont été créées à l’aide du logiciel Amourphous Cells de MSI {Material Studio Insight). Le logiciel utilise un algorithme de génération de chaîne basé sur les travaux de Theodourou et Suter ( 8 8 ) combiné à l’approche de balayage de Meirovitch (89). Cet algorithme permet l’insertion de la chaîne polymère par segments consécutifs selon une pondération énergétique reliée aux états rotamériques accessibles par le champ de forces. L’ajout de segments est alors poursuivi jusqu’à l’inclusion complète de la chaîne polymère au sein de la boîte de simulation. Par contre, lors de la création d ’une boîte de simulation avec des polymères plus rigides, des erreurs de construction peuvent survenir dans la configuration en raison de concaténations d ’atomes, de liens, d’insertions de liens au centre de cycles aromatiques ou voire de l’impossibilité à générer la chaîne polymère au sein de la boîte. Deux techniques ont été développées pour générer efficacement de tels polymères. La première consiste à insérer des segments de polymère sans tenir compte du volume qu’occupent les atomes de la chaîne pour ensuite minimiser l’énergie du système lors d’une augmentation graduelle du volume de chacun des atomes de la chaîne polymère. La seconde technique consiste à appliquer l’algorithme d’état isomérique rotationnel (RIS) modifié, lors de l’insertion de la chaîne polymère, à une boîte de simulation possédant une densité inférieure à la densité cible du polymère, puis à réajuster la densité de la boîte par compression accompagnée de minimisations énergétiques. La seconde technique a été utilisée pour effectuer toutes les générations de boîtes polymères de Nafion® débutant à une densité d ’insertion de la chaîne polymère de 0 , 8 g/cm 3 qui est ensuite amenée graduellement à la densité expérimentale fixée
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Modélisation de la dégradation chimique de membranes dans les piles à combustibles à membrane électrolyte polymère

Modélisation de la dégradation chimique de membranes dans les piles à combustibles à membrane électrolyte polymère

iii Remerciements / Danksagung Trois ans c’est le temps nécessaire à terminer le lycée. C’est aussi le temps nécessaire à terminer une école d’ingénieur. Mais ce fut également le temps nécessaire à l’aboutissement de ce projet de thèse. En premier lieu, je tiens ici à remercier les membres du jury. Mes rapporteurs, Michael Eikerling et Gerald Pourcelly, pour le temps qu’ils m’ont accordé, à la fois lors de la révision de mon manuscrit et également lors de leur présence à ma soutenance. Ich bedanke mich auch bei Jochen Kerres, für seine Anwesenheit bei der Verteidigung und sein große Interesse an meiner Arbeit. Je voudrais également remercier Gwenaelle Renouard-Vallet et Nicolas Fouquet pour le temps qu’ils m’ont accordé à lors de l’examen de mon manuscrit. Et merci à Thierry Deutsch, qui fut un temps mon directeur de thèse. Ensuite viennent ceux qui me soutiennent et supportent depuis 3 ans (voire plus). Alejandro et Wolf- gang, merci pour votre soutien au cours de cette aventure, et merci surtout pour la chance que vous m’avez donnée il y a trois ans, alors que je n’avais jamais programmé, ni su ce qu’était une pile à combustible. Vos contributions et toutes les discussions enrichissantes que nous avons pu avoir ont grandement contribué à combler mes lacunes.
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Élaboration et caractérisation de nouvelles membranes composites à conduction protonique pour les piles à combustible

Élaboration et caractérisation de nouvelles membranes composites à conduction protonique pour les piles à combustible

Conclusion générale et persepectives Conclusion générale et persepectives A l’heure actuelle, la membrane polymère est considérée comme un des verrous qui empêche un large développement des piles à combustible à membrane échangeuse de protons. Des progrès notables sont particulièrement attendus sur les matériaux constituant le cœur de pile, avec notamment la nécessité de developper de nouvelles membranes d’électrolyte alternatives au Nafion. Il s’agit de gagner en termes de performance, de longevité, de faible coût et d’un meilleur fonctionnement à des bas taux d’humidité. Des études antérieures proposent plusieurs alternatives aux membranes perfluorées classiques : des membranes à base de polymères linéaires aromatiques sulfonés ou hybrides ont fait l’objet d’une attention particulière. Bien que certains d’entre elles possèdent de bonnes propriétés conductrices, d’autres présentent un taux de gonflement excessif à l’eau ce qui limite leur utilisation en tant que membrane de PEMFC.
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Physique, Plasmas, Matériaux et Énergie. Les piles à combustible

Physique, Plasmas, Matériaux et Énergie. Les piles à combustible

Piles à combustible à membrane Le principe de base est extrêmement simple : une pile à combustible est composée de deux électrodes (anode et cathode) et d’un électrolyte. Pour simplifier la discussion, nous ne décrirons ici que les piles à élec- trolyte polymère (appelé membrane) qui peuvent fonctionner à température ambiante, et qui sont des candidates de choix pour les applications transports et nomades (p. ex. téléphones mobiles). Les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (dont l’acronyme anglais est PEMFC = Proton Exchange Membrane Fuel Cell) sont les représentantes les plus abouties de cette catégorie. À l’anode, un combustible contenant de l’hydrogène est
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Développement de nouveaux matériaux d’électrodes pour convertisseurs électrochimiques à haute température : piles à combustible et électrolyseurs

Développement de nouveaux matériaux d’électrodes pour convertisseurs électrochimiques à haute température : piles à combustible et électrolyseurs

[51]. La quantité de ruthénium dans leurs composés n’est pas renseignée, ce qui amène quelques interrogations sur l’explication de l’amélioration des propriétés électriques mesurées. Bien qu'une dispersion de Ruthénium a été observée à la surface de La 0.75 Sr 0.25 Cr 0.3 Mn 0.5 Ru 0.2 O 3-δ (LSC20M-Ru) par microscopie électronique à transmission (figure 1.23), une étude par TPR (pour Temperature Programmed Reduction) indique que la réduction du Ruthenium et son exsolution se produisent à 350°C seulement, ce qui semble surprenant. L’équipe brésilienne a également testé les performances d’une cellule de type électrolyte support (YSZ, 0,5 mm), avec une anode composée d’une couche de LSCM ou LSCM substitué au Ru (10μm) surplombant une couche fonctionnelle Ni/YSZ (10μm). Les résultats de cette étude sont résumés dans le tableau 1.8. La substitution par du ruthénium a permis d’augmenter la densité de puissance de leurs cellules par deux sous éthanol ou sous H 2 sec.
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Nouvelles architectures de surfaces d’échanges de piles à combustible de type SOFC pour l’amélioration de l’efficacité électrochimique

Nouvelles architectures de surfaces d’échanges de piles à combustible de type SOFC pour l’amélioration de l’efficacité électrochimique

Nouvelles architectures de surfaces d’échanges de piles à combustible de type SOFC pour l’amélioration de l’efficacité électrochimique Résumé : Le présent travail souhaite explorer du point de vue théorique et expérimental de quelle manière l’augmentation des surfaces d’échange par l’architecturation mésoscopique des interfaces électrode/électrolyte dans une SOFC à anode support pourrait améliorer ses performances électrochimiques. D’abord, une optimisation des caractéristiques microstructurales de l’anode (Ni+YSZ) a été effectuée par ajustement de la composition initiale de la barbotine. Un effet de microstructure « hiérarchique » a même été recherché pour privilégier la percolation du réseau de Ni dans la microstructure finale. Le choix de l’anode a reposé sur des mesures de perméabilité aux gaz susceptibles de conduire à l’identification d’un lien entre les propriétés d’écoulement d’un gaz dans l’anode poreuse, la nature de la molécule de gaz, la teneur initiale du porogène choisi et le traitement de réduction de NiO. Un modèle électrochimique a montré que la présence d’un motif périodique aux interfaces électrolyte/électrode, ainsi qu’un électrolyte dont l’épaisseur doit être sensiblement plus petite que les dimensions du motif, conduit à une forte augmentation des courants d’échange par rapport à la surface plane. Le modèle montre que les motifs doivent présenter des singularités concaves et convexes de façon à confiner le matériau d’électrode au voisinage de l’interface du côté du compartiment concerné, de façon à augmenter le nombre de TPB impliqués dans les réactions chimiques, en réduisant donc la surtension d’activation. Il est également montré que la caractéristique géométrique peut être choisie de telle sorte qu’elle minimise
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Densification par Spark Plasma Sintering (SPS) de matériaux d’électrolytes, difficilement densifiables, pour piles à combustible

Densification par Spark Plasma Sintering (SPS) de matériaux d’électrolytes, difficilement densifiables, pour piles à combustible

Piles à combustible ; synthèse ; frittage flash ; oxy-apatite ; électrolytes ; conductivité ionique Résumé – Des matériaux tels que les apatites à base d’oxydes de lanthane et de silicium ou des pérovskites conductrices protoniques, potentiellement utilisables au sein de piles à combustible, présentent une grande résistance au frittage. Celle-ci limite d’autant plus leur utilisation au sein de piles à combustible, surtout s’ils doivent être employés comme élec- trolytes. Plusieurs stratégies peuvent être envisagées pour remédier à ce problème parmi lesquelles l’emploi de nouvelles méthodes de frittage ou le choix d’une méthode de syn- thèse efficace (permettant par exemple de diminuer la taille des grains ou de limiter celle des agrégats souvent rédhibitoires au moment du frittage). Nous présentons ici les résultats de frittage par Spark Plasma Sintering (appelé par la suite SPS) en les comparants à ceux obtenus par frittage conventionnel haute température. Les matériaux étudiés ont des com- positions dérivées des phases La 9 ,33  0 ,67 Si 6 O 26 et BaZr 0 ,9 Y 0 ,1 O 2 ,95  0 ,05 pour lesquelles des
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Étude de la fabrication de piles à combustible nanostructurées SOFC par l'injection de suspensions et de solutions dans un plasma inductif

Étude de la fabrication de piles à combustible nanostructurées SOFC par l'injection de suspensions et de solutions dans un plasma inductif

Keywords: solution plasma spraying (SolPS), solid oxide fuel cells (SOFCs), functionally graded anode, microstructure, porosity... Introduction[r]

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Diagnostic des piles à combustible PEMFC par la mesure des bruits électrochimiques : application à la gestion de l'eau

Diagnostic des piles à combustible PEMFC par la mesure des bruits électrochimiques : application à la gestion de l'eau

Les piles « hautes températures » sont envisagées dans le cadre de la production d’énergie centralisée (en remplacement notamment de centrales thermiques trop polluantes) ou décentralisée de moyenne puissance (quelques centaines de kilowatts). Pour la production centralisée d’énergie, seules ces piles sont adaptées. En effet, la haute température des vapeurs peut être valorisée par l’utilisation d’une turbine à vapeur ou à gaz (voire les deux pour une SOFC). Dans ces conditions, elles produisent, ainsi, de l'électricité avec un rendement total très élevé qui pourrait avoisiner les 70%. Dans le cadre, d’une utilisation comme source de courant délocalisée, elles présentent également l’avantage de pouvoir fonctionner avec un grand nombre de combustibles (notamment le gaz naturel) et ainsi ne pas nécessiter de reformeurs externes, qui sont très coûteux et d’une durée de vie courte. La chaleur produite peut être valorisée par une utilisation directe (chauffage, refroidissement grâce à une pompe à chaleur, eau chaude). Un inconvénient de ces systèmes est le temps important nécessaire à leur mise en marche.
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APPROCHES EXPERIMENTALES ET ANALYSE PROBABILISTE POUR LE DIAGNOSTIC DE PILES A COMBUSTIBLE DE TYPE PEM.

APPROCHES EXPERIMENTALES ET ANALYSE PROBABILISTE POUR LE DIAGNOSTIC DE PILES A COMBUSTIBLE DE TYPE PEM.

Les spectres d’impédance montrés dans la figure II-3.2.2-1 indiquent clairement des comportements différents pour chacune des cellules qui composent la PàC. La cellule n°1 (cell 1 dans le graphe) présente les meilleures performances, tandis que la cellule 3 (cell 3) les moins bonnes. Nous appellerons par la suite « cell1 » la cellule qui se situe au plus proche de la cathode du générateur. De façon logique, « cell 3 » correspond à la cellule localisée au plus proche de l’anode du générateur. Enfin, « cell 2 » correspond à la cellule intermédiaire et comprise entre les deux autres cellules. Sur la PàC étudiée, l’ensemble des entrées et sorties des fluides se situe sur la même plaque terminale, à savoir la cathode. L’ensemble des réactifs et le liquide caloporteur alimentent donc en premier la cellule 1, puis la cellule 2 et la cellule 3. Cette conception particulière peut provoquer des assèchements et des appauvrissements mineurs mais grandissants avec la distance par rapport à l’admission des fluides. On constate une augmentation progressive de la résistance de la membrane en fonction de la position de la cellule dans le générateur. On remarque aussi un accroissement des arcs de cercles aux hautes et basses fréquences, toujours en fonction de la position de la cellule dans la PàC. Il apparait logique que la résistance de polarisation augmente elle aussi avec la position de la cellule. Enfin, on observe une modification dans le processus qui domine l’impédance de la cellule élémentaire. Pour la cellule 1, les résultats montrent que l’impédance est dominée par les phénomènes de transfert de charges et par la cinétique de réduction de l’oxygène (boucle haute fréquence). A l’inverse, les cellules 2 et 3 montrent une prépondérance plus forte des processus de diffusion des espèces et notamment de l’oxygène. Nous noterons également la présence d’un arc de cercle capacitif à très haute fréquence. Cet arc de cercle peut refléter la signature électrique du compartiment anodique, mais aussi des aspects géométriques (contacts) entre électrolyte et électrodes [Yua07].
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Modélisation multiphysique de l'impédance des piles à combustible PEM. Application au diagnostic de stack par spectroscopie.

Modélisation multiphysique de l'impédance des piles à combustible PEM. Application au diagnostic de stack par spectroscopie.

rôle à jouer : la propulsion automobile. Les hauts rendements des piles à combustible lors de le production d’électricité et l’absence d’émission de gaz polluants font de cette technologie une alternative prometteuse aux moteurs thermiques. De plus, le rechargement en hydrogène et son transport sur un réseau de distribution reste très similaire à ce qui existe déjà avec le gaz naturel. Contrairement aux batteries électriques, bien qu’elles soient également une alternative technologique pour la propulsion automobile, elles souffrent toujours d’un gros inconvé- nient concernant leur temps de rechargement relativement long. Ainsi, plusieurs industriels du secteur automobile ont développé des véhicules grand public alimentés en hydrogène et propulsés à l’électricité produite par une pile à combustible. La Figure 2 présente quelques-uns d’entre eux recensés par Wang et al. en 2011 [2]. Même si le nombre de véhicules produits reste encore très marginal par rapport aux motorisations classiques, ces prototypes ont prouvé qu’un futur basé sur l’hydrogène et non les hydro- carbures est envisageable.
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Contribution à l'optimisation des AMEs et au développement des métrologies spécifiques pour les piles à combustible PEMFC et SAMFC

Contribution à l'optimisation des AMEs et au développement des métrologies spécifiques pour les piles à combustible PEMFC et SAMFC

Cette thèse se concentrera uniquement sur les PEMFC et les SAMFC, qui sont des piles à combustible à basse température, destinées à être utilisées dans le transport PEMFC ou dans le doma[r]

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CONCEPTION D'UN MOTEUR RAPIDE À AIMANTS PERMANENTS POUR L'ENTRAÎNEMENT DE COMPRESSEURS DE PILES À COMBUSTIBLE

CONCEPTION D'UN MOTEUR RAPIDE À AIMANTS PERMANENTS POUR L'ENTRAÎNEMENT DE COMPRESSEURS DE PILES À COMBUSTIBLE

I.2. Groupe moto-compresseur pour le système pile à combustible I.2.1. Introduction Depuis une dizaine d’années, les progrès effectués sur les PACs ont été considérables. En effet, les constructeurs de PACs réalisent des "stacks" de plus en plus compacts, avec des durées de vie plus longues et leurs coûts de fabrication diminuent de jour en jour, notamment grâce à l’optimisation de la teneur en platine des électrodes [26] . En revanche, des efforts doivent être effectués sur les différents auxiliaires de la PAC, décris précédemment, afin de réduire leur consommation énergétique [7] . Ainsi, il sera possible d’atteindre des performances comparables, voire supérieures à celles des technologies conventionnelles qui ont, elles aussi, fait des progrès non négligeables ces dernières années. Dans le domaine des turbines par exemple (machine jusqu’à 10 MW ou plus), les rendements actuels dépassent 40 % (60 % avec cycles combinés). Pour les moteurs diesels lents (domaine 10 kW à 25 MW), les rendements peuvent atteindre aujourd’hui 45 % [27] . De fait, les groupes électrogènes à PAC destinés aux applications stationnaires mais également aux applications transports doivent être améliorés, notamment en terme de rendement, afin de pouvoir rivaliser avec les technologies conventionnelles existant sur le marché. Une optimisation énergétique du groupe électrogène à PAC doit donc être conduite. Cette optimisation passe forcément, comme nous l’avons vu, par l’optimisation du circuit d’alimentation d’air composé autour du groupe moto-compresseur qui peut-être couplé à une turbine de détente et qui est particulièrement "gourmand" en énergie.
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Simulation et analyse des mécanismes de transfert diphasique dans les Couches Actives des Piles à Combustible PEMFC

Simulation et analyse des mécanismes de transfert diphasique dans les Couches Actives des Piles à Combustible PEMFC

Introduction générale Introduction générale Dans la situation économique et environnementale actuelle, il est devenu primordial de développer des technologies qui permettent de remplacer les moteurs à combustion utilisés dans le secteur automobile. Dans ce contexte, la voiture électrique est une alternative très prometteuse. Les piles à combustible du type PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) qui produisent de l’électricité et de l’eau en consommant de l’hydrogène et de l’oxygène sont une solution attractive et non polluante pour alimenter les moteurs électriques des voitures de futur. Néanmoins, le développement industriel de cette technologie reste conditionné à la levée de certains verrous comme la diminution des coûts et l’augmentation de la durée de vie. De nombreuses études ont montré que la gestion de l’eau dans le cœur des PEMFC constitue un enjeu majeur pour lever ces verrous mais à l’heure actuelle les mécanismes de transfert fluidique dans les cœurs de pile restent mal compris et il n’existe donc pas d’outils faisant le lien entre les propriétés des matériaux (structure, mouillabilité) et leurs performances en fonctionnement et qui permettraient de proposer des améliorations de ces matériaux. Dans ce contexte, la couche active cathodique où est produite l’eau a un rôle essentiel et la compréhension de l’impact de sa structure sur la gestion de l’eau permettrait de concevoir des couches plus performantes. Notre travail rentre dans ce cadre.
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Optimisation d’anodes microbiennes à partir de lixiviat de sol pour la conception de piles à combustible microbiennes

Optimisation d’anodes microbiennes à partir de lixiviat de sol pour la conception de piles à combustible microbiennes

à partir d’un inoculum composé à 100% de lixiviat de terreau. En utilisant uniquement du lixiviat de terreau comme inoculum de départ, les performances maximales que l’on peut atteindre en termes de densités de courant sont 30% inférieures. En effet, la densité de courant maximale atteinte avec 100% de lixiviat n’est que de 11,9 A/m 2 . Surtout les rendements faradiques sont très faibles : 12, 14 et 26% respectivement pour les pic 1, 2 et 3. Ceci démontre que la majorité du combustible n’est pas utilisé par les micro- organismes EA pour générer du courant électrique mais plutôt par d’autres micro-organismes (dits non EA) présents en suspension dans le milieu réactionnel ou bien même au sein du biofilm mixte développé sur l’électrode. Leur présence n’est pas du tout bénéfique au système et nous avons pu voir qu’un des moyens pour éviter la prolifération de ces bactéries non EA est d’utiliser un inoculum dilué avec du milieu minimum. La dilution de l’inoculum permet de diminuer le nombre des bactéries planctoniques présentes dans le lixiviat de terreau et ainsi la compétition entre les bactéries EA et les bactéries planctoniques non EA vis-à-vis de la consommation de l’acétate était moins importante. En conséquence, les bactéries attachées sur l’électrode consomment d’avantage d’acétate que les bactéries planctoniques en solution, et cela se traduit par la génération des courants stables et des rendements faradiques plus élevés.
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Développement de piles à combustible de type SOFC, conventionnelles et mono-chambres, en technologie planaire par sérigraphie

Développement de piles à combustible de type SOFC, conventionnelles et mono-chambres, en technologie planaire par sérigraphie

L’une de ces nouvelles solutions étudiée dans ce travail de thèse est la pile à combustible de type SOFC pour Solid Oxide Fuel Cell. Différents types de pile à combustible dont les principes seront brièvement présentés dans le chapitre I, existent et sont actuellement à des degrés divers de développement. Les plus avancés technologiquement sont les piles PEM (Proton Exchange Membrane), basées sur un électrolyte polymérique conducteur de protons, et travaillant à une température voisine de 80°C. A l’opposé, les piles SOFC travaillent à haute température, de l’ordre de 800 à 900°C actuellement. Ces hautes températures peuvent, dans une certaine mesure, être avantageuses car la chaleur dégagée peut être mise à profit pour de la co-génération avec une turbine à gaz ou pour chauffer directement des locaux ou de l’eau. Cependant, les contraintes résultantes sur le choix des matériaux (aspects mécaniques, chimiques, ...) ont limité les développements technologiques et entraînent des coûts élevés. Aussi, l’enjeu majeur des recherches actuelles dans le domaine des SOFC est de diminuer la température de fonctionnement tout en conservant des propriétés optimales.
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Étude de la synthèse et de la fonctionnalisation à l’azote du noir de carbone assistée par plasma pour des applications dans le domaine des piles à combustible.

Étude de la synthèse et de la fonctionnalisation à l’azote du noir de carbone assistée par plasma pour des applications dans le domaine des piles à combustible.

Le développement de nouveaux supports de carbone est important pour optimiser l’activité et la durabilité des PEMFC: la corrosion des noirs de carbone (NC) est un problème importan[r]

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Conception, élaboration et caractérisation de matériaux de composition et de microstructure innovants pour les micro-piles à combustible à oxyde solide

Conception, élaboration et caractérisation de matériaux de composition et de microstructure innovants pour les micro-piles à combustible à oxyde solide

couche atomique (ALD). La microstructure des films diffère selon le mode de dépôt. Les dépôts synthétisés par ALD présentent des microstructures compactes de type colonnaire et ceux par sol-gel, des microstructures denses de type particulaire. L’obtention des microstructures denses dépend de différents facteurs comme (i) la température de recuit, (ii) la différence de coefficient de dilatation thermique entre matériaux et (iii) le nombre de dépôt pour le sol-gel ou le temps de dépôt pour l’ALD. Des densités d’électrolyte supérieures à 95% ont pu être obtenues par le dépôt sol-gel, sur un film mince poreux d’électrolyte. Cet électrolyte dense recuit à 700°C , est obtenu par l’empilement successif de couches de CGO de manière à obtenir une épaisseur finale de 500 à 600 nm. Il présente une conductivité de 0,2 S/m à 500°C et de 2,2 S/m à 700°C avec une énergie d’activation de 0,91 eV. Des films minces, denses de CGO cristallisés de 150 nm d’épaisseur ont pu également être obtenus par le dépôt de couches atomiques (ALD) à 300°C, sans traitement thermique ultérieur.
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SYNTHESE ET CARACTERISATION DE NANOCOMPOSITES PLATINE/NANOFIBRES POUR ELECTRODES DE PILES A COMBUSTIBLE A ELECTROLYTE POLYMERE

SYNTHESE ET CARACTERISATION DE NANOCOMPOSITES PLATINE/NANOFIBRES POUR ELECTRODES DE PILES A COMBUSTIBLE A ELECTROLYTE POLYMERE

In these studies, Pt/C at the cathode side usually provides better performance in PEMFC than oxide supported Pt, due to the lower electrical conductivity and sur[r]

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Tapis de nanotubes de carbone structurés comme nouveau microporeux pour couche de diffusion de gaz des piles à combustible

Tapis de nanotubes de carbone structurés comme nouveau microporeux pour couche de diffusion de gaz des piles à combustible

77 Conditions de température et de HR pour l’obtention des courbes de polarisation Avant d’aller plus loin dans l’analyse des courbes de polarisation, il faut expliciter les conditions dans lesquelles nous avons choisi de produire ces caractéristiques. En effet, cette thèse vise à étudier le rôle d’une nouvelle structure de microporeux sur la répartition d’eau dans une pile. Pour ce faire, nous devons choisir des conditions de test qui nous permettent d’obtenir les données nécessaires à l’analyse du comportement qui nous intéresse. Ainsi, les courbes de polarisation sont produites dans un premier temps pour une température de pile de 80°C, et pour un HR de 0.5 (50%). Ces conditions sont appelées conditions sèches. Dans ces conditions, l’eau est présente sous forme vapeur. Il n’y a donc pas de problèmes d’accumulation d’eau liquide. Cela permet d’évaluer l’impact des matériaux de l’assemblage en l’absence d’eau liquide, ce qui nous permet ensuite d’avoir un point de comparaison lorsque les mesures sont faites en présence d’eau liquide. Les courbes de polarisation sont ensuite produites pour deux conditions dites « humides » c’est-à-dire pour un fort HR. En piles réelles, la cellule fonctionne en étant hydratée sur la majeure partie de sa surface. Dans notre cas nous avons choisi d’utiliser les conditions suivantes : 98%HR à 80°C, et 100%HR à 80°C. A 100%HR, on choisit un point de rosée pour les gaz, supérieur à 80°C afin de forcer la présence d’eau liquide. Dans ces conditions, la présence d’eau liquide dans la pile est certaine, avec toutes les problématiques que cela peut impliquer (accumulation). Il a donc été choisi de rajouter la condition à 98%HR, où la pile est très hydratée mais la présence d’eau liquide n’est pas forcée. Avec cette condition, nous souhaitons pouvoir obtenir la caractéristique courant-tension de la pile en conditions très hydratée en essayant de s’affranchir des problématiques liées à une possible accumulation d’eau liquide.
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