Carbones revêtus de dioxyde d’étain comme supports cathodiques plus durables dans les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFCs)

Résumé : La durabilité des piles à combustible à membrane échangeuse de protons, jugée à l’heure actuelle insuffisante, est principalement liée à la dégradation des supports de catalyseur cathodiques carbonés. Afin d’augmenter cette durabilité, un fin revêtement de dioxyde d’étain est effectué sur différents types de carbone (nanotubes, noirs et aérogel de carbone). L’objectif est d’obtenir un matériau alliant la morphologie et la conductivité électrique des carbones avec la stabilité thermodynamique du dioxyde d’étain. Plusieurs types de carbone avec des propriétés intrinsèques différentes ont été choisis afin d’avoir un large un panel de textures et de structures. Dans ces travaux de thèse, des études expérimentales ont été effectuées dans le but d’obtenir des revêtements d’oxyde d’étain fins, homogènes et couvrants. Ces études ont mis en l’avant l’influence primordiale de la texture et de la structure du carbone, mais aussi de la valeur du pH du milieu réactionnel sur la qualité et la quantité de revêtement. Il a aussi été montré que les mécanismes de transformation du précurseur en dioxyde d’étain dépendent de la valeur de ce pH. En améliorant les interactions entre la surface des carbones et des espèces réactives, il a été possible dans certains cas de diminuer grandement la quantité de précurseur tout en améliorant la qualité du revêtement. Les dépôts de nanoparticules de platine effectués sur des aérogels de carbone bruts et revêtus ont mis en avant un comportement différent du platine qui a tendance à s’agglomérer lorsqu’il est en contact avec le dioxyde d’étain. Les performances initiales ainsi que la durabilité des électrocatalyseurs en fonction de deux tests de vieillissement accéléré (classique ou démarrage/arrêt) ont ensuite été discutées, mettant en avant des résultats mitigés.
Type de document :
Thèse
Energie électrique. PSL Research University, 2018. Français. 〈NNT : 2018PSLEM006〉
Liste complète des métadonnées

Littérature citée [97 références]  Voir  Masquer  Télécharger

https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-01874645
Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : vendredi 14 septembre 2018 - 14:59:15
Dernière modification le : lundi 12 novembre 2018 - 11:02:59

Fichier

2018PSLEM006_archivage.pdf
Version validée par le jury (STAR)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01874645, version 1

Collections

Citation

Fabien Labbe. Carbones revêtus de dioxyde d’étain comme supports cathodiques plus durables dans les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFCs). Energie électrique. PSL Research University, 2018. Français. 〈NNT : 2018PSLEM006〉. 〈tel-01874645〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

148

Téléchargements de fichiers

19