Thèse soutenue

Optimisation et intégration d'anodes bio-inspirées dans une pile à combustible sans platine

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Nathan Coutard
Direction : Vincent Artero
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie inorganique et bio inorganique
Date : Soutenance le 28/09/2018
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de chimie et biologie des métaux (Grenoble, Isère, France)
Jury : Président / Présidente : Carole Duboc
Examinateurs / Examinatrices : Vincent Artero, Frédéric Jaouen
Rapporteurs / Rapporteuses : Kylie Vincent, Elena R. Savinova

Mots clés

FR  |  
EN

Mots clés contrôlés

Résumé

FR  |  
EN

L'utilisation de nouveaux vecteurs énergétiques comme alternative aux combustibles fossiles et nucléaires est nécessaire pour la transition vers les énergies renouvelables. Ces sources d'énergie intermittentes peuvent être stockées dans des carburants, tels que le dihydrogène qui se distingue par sa densité énergétique. L'oxydation contrôlée de H2 peut être effectuée dans des piles à combustible, qui oxydent l'hydrogène à l'anode et réduisent l'oxygène à la cathode pour former de l'eau et de la chaleur comme seuls produits de la réaction. Ces technologies, matures, emploient des métaux du groupe du platine comme catalyseurs à l'anode et à la cathode. Cependant, alors que les demandes énergétiques mondiales ne cessent d'augmenter, ces ressources limitées ne seront pas suffisantes pour une adoption mondiale de l'hydrogène comme vecteur énergétique. Dans ce travail, des matériaux contenant des catalyseurs bio-inspirés, sans métaux nobles pour l'oxydation de H2 sont optimisés et intégrés dans des piles à combustible fonctionnelles. Leur comportement dans des conditions technologiques est étudié et comparé à celui de l'état de l'art des catalyseurs au platine. Les matériaux les plus performants sont caractérisés en détail par diverses techniques, donnant des pistes pour une optimisation future ainsi qu'un aperçu de ce que requièrent les tests de performance de nouveaux matériaux catalytiques.