Thèse soutenue

Points quantiques de carbone comme électrocatalyseurs pour la réaction de réduction de l'oxygène

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Auteur / Autrice : Ashwini Reddy Nallayagari
Direction : Philippe KnauthMaria-Luisa Di Vona
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences chimiques
Date : Soutenance le 15/12/2022
Etablissement(s) : Aix-Marseille en cotutelle avec Università degli studi di Roma "Tor Vergata". Facoltà di scienze
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole èdoctorale Sciences Chimiques (Marseille ; 1996-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Matériaux divisés, interfaces, réactivité, électrochimie (MADIREL) (Marseille) - International laboratory ionomer materials for energy (LIME) (Università di Roma Tor Vergata)
Jury : Président / Présidente : Roberto Montanari
Examinateurs / Examinatrices : Luca Pasquini
Rapporteurs / Rapporteuses : José Ramón Galán-Mascarós, Piotr Rutkowski

Résumé

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Les points quantiques de carbone (CQD) sont des nanomatériaux fascinants et un catalyseur potentiel pour la réaction de réduction de l’oxygène afin de remplacer les catalyseurs à base de Pt dans de nombreuses applications énergétiques comme les batteries zinc-air et les piles à combustible. Des études détaillées ont été menées avec des CQD contenant différents dopants (B, Si, N, S), explorant plusieurs méthodes de synthèse et des essais électrochimiques. Les CQDs ont été synthétisés à partir de précurseurs non toxiques principalement par voie hydrothermale. Les CQDs dopés B et N ont la meilleure activité électrocatalytique. De plus, des études ont été menées sur des électrodes composites avec des polymères conducteurs d’anions de différentes structures et longueurs de chaîne latérale ; les électrodes avec des ionomères contenant le groupe ionique fonctionnel sur une longue chaîne latérale fournissent des performances proches de la toile Pt/C de référence commerciale