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Thèse soutenue

Membranes ionomères composites pour piles à combustibles H2/O2 : élaboration et caractérisation

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Auteur / Autrice : Bilal Baradie
Direction : Jean-Yves Sanchez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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Dans le but de fournir une alternative aux membranes perfluorees pour piles a combustible a electrolyte polymere, plusieurs membranes polymeres a conduction protonique ont ete elaborees et caracterisees leurs proprietes electrochimiques et physiques, notamment leur stabilite mecanique et thermique, ont ete etudiees. La premiere famille de membranes est obtenue, par dispersion d'une poudre inorganique superconductrice protonique (h#3sb#3p#2o#1#4,xh#2o, = 10#-#2s. Cm#-#1) dans une matrice polymere commerciale epdm. Malgre leurs conductivites assez elevees, ces membranes composites ne repondent pas aux exigences requises, en raison de la chute ohmique qu'elles occasionnent et de leur permeabilite aux gaz. Dans la deuxieme approche, nous avons selectionne, comme matrice polymere, un ionomere thermoplastique, pss, ce dernier etant prepare par sulfonation du poly (arylene ether sulfone). Ces membranes composites repondent au cahier des charges des piles a combustible a membrane echangeuse de proton, notamment en matiere de stabilite thermique, mecanique et electrochimique ; leur conductivite protonique etant voisine de celle de nafion# 117. De plus, elles presentent une permeabilite aux gaz bien inferieure a celle du nafion# 117 et ont ete evaluees avec succes sur un banc de test pendant 500 heures. Enfin, leur prix assez faible permettrait d'envisager une industrialisation dans un proche avenir.