Compréhension et optimisation des couches actives de pile à combustible à membrane échangeuse de protons
- Authors
- Publication Date
- Dec 19, 2023
- Source
- HAL-CEA
- Keywords
- Language
- French
- License
- Unknown
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Abstract
La pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) est un convertisseur électrochimique qui produit un courant électrique, de la chaleur et de l'eau à partir de l'oxydation de l'hydrogène et de la réduction de l'oxygène. Cette technologie performante et non émettrice d'émissions de gaz à effet de serre est un candidat prometteur pour réduire les émissions de CO2, en particulier dans les applications de transport lourd (camion, bus, ...). Les couches actives sont le siège des réactions électrochimiques et donc les électrodes de la PEMFC. Elles régissent les performances, le coût et la durabilité de la pile. Les couches actives sont des couches poreuses composées de particules de catalyseur nanostructurées et liées par un polymère conducteur de protons, l'ionomère. Elle est obtenue par séchage, après enduction, d'une encre constituée d'une dispersion des particules de catalyseur et d'ionomère dans un ou plusieurs solvants. Il a été démontré que le fonctionnement de la couche active dépend des paramètres de fabrication, tels que sa composition, le type de solvant de l'encre ou encore le procédé de dépôt et d'assemblage avec les autres composants de la PEMFC. Dans le cadre de cette thèse, la caractérisation structurale de l'ionomère dans la couche active permettra de mieux comprendre les liens se tenant entre sa fabrication et son fonctionnement.
