Réalisation et optimisation d'électrolytes et d'anodes pour piles à combustible à oxyde solide fonctionnant à température intermédiaire
Auteur / Autrice : | Thibaud Delahaye |
Direction : | Yves Piffard, Olivier Joubert |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences des matériaux. Physicochimie du solide |
Date : | Soutenance en 2006 |
Etablissement(s) : | Nantes |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale chimie biologie (Nantes) |
Partenaire(s) de recherche : | autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Cette thèse montre la faisabilité de cellules de pile à combustible à oxyde solide, à l'échelle du laboratoire à partir de matériaux innovants. L'électrolyte développé est l'oxyde Baln0. 3Ti 0. 7O2. 85 dont la conductivité anionique atteint ~10-2 S. Cm-1 à 700°C. Ce matériau est densifiable en température (94 % à 1350°C) et montre une bonne stabilité dans les conditions de fonctionnement. Une part importante des travaux porte sur le matériau d'anode : le cermet Ni/BaIn0,3Ti0. 7O2,85 Ce composite présente une porosité contrôlée ouverte ≥40 % et une conductivité électronique à 700°C de 100 S. Cm-1 pour un faible taux volumique de nickel (18,7%). Dans le cadre du développpement d'anodes pour une utilisation directe sous gaz naturel, un traitement spécifique a permis d'obtenir des cermets résistant au dépôt de carbone. Les techniques de mise en forme par spray pyrolyse, co-pressage et co-frittage ont été utilisées pour préparer des cellules complètes. Un banc d'essais a été conçu et mis au point, permettant d'évaluer les performances de ces cellules à 700°C sous H2 et CH4.