Thèse en cours

Synthèse et caractérisation d'électrocatalyseurs oxyfluorés pour la production d'hydrogène vert
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Auteur / Autrice : Alexandre Terry
Direction : Jérôme LhosteAmandine Guiet
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Chimie inorganique
Date : Inscription en doctorat le 08/12/2021
Etablissement(s) : Le Mans en cotutelle avec Université de Montréal
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans)

Mots clés

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Résumé

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En réponse au besoin énergétique mondial et à la transition énergétique, l'hydrogène apparaît être le vecteur du futur. Quasi inexistant sur terre, 96% de H2 provient des combustibles fossiles. L’électrolyse de l'eau serait une alternative vertueuse pour produire un hydrogène non carboné dit vert. Cependant, son développement dépend fortement de l'amélioration du rendement énergétique lié à une cinétique lente de l’oxydation de l’eau à l’anode. Bien que de récents progrès aient été réalisés avec des électrocatalyseurs à base d’oxydes de métaux de transition 3d, il est nécessaire de développer de nouvelles compositions chimiques et des stratégies d'élaboration pour parvenir à des matériaux plus performants, non toxiques et moins coûteux. Depuis peu, il a été démontré que les oxyfluorures (M/Fe)xOyFz (M = Mn, Ni, Co) pourraient constituer des matériaux de choix en raison de la non toxicité du fer, son abondance et son faible coût. Parmi ces nouveaux composés, l’un comprenant du Cobalt et du fer a conduit à des performances accrues comparables à celles des matériaux de référence. Deux objectifs sont ainsi visés durant ce doctorat. Le premier vise à tester de nouvelles combinaisons cationiques afin de surpasser les performances de l'oxyfluorure référence Co0.5Fe0.5OF1.5. La nanostructuration de certains composés permettra d'exacerber leurs propriétés. Les tests électrocatalyiques et de stabilité seront réalisés dans le cadre d'une collaboration avec l'Université de Montréal.