Synthèse et caractérisation de nouveaux matériaux de cathode pour PCFC

Dans le domaine des piles à combustible, différents groupes de recherche s'intéressent au développement de nouveaux systèmes capables de fonctionner à des températures intermédiaires de l'ordre de 400-600°C. L'une des technologies envisagées est basée sur l'utilisation d'électrolytes céramiques possédant une conduction protonique élevée (Protonic Ceramic Fuel Cell PCFC). A ce jour, un des grands problèmes à résoudre concerne les fortes surtensions observées notamment au niveau de la cathode, lors de polarisations. Le but des recherches ici présentées a été de concevoir de nouveaux matériaux de cathode pour pile PCFC ayant de bonnes propriétés de conduction mixte ionique et électronique ainsi qu'une activité catalytique élevée vis-à-vis de la réduction de l'oxygène, entre 400°C et 600°C. La première monocellule PCFC française a ainsi pu être élaborée, et surtout, ces travaux innovants ont conduit à la réalisation d'un nouveau type de monocellule PCFC ayant pour matériau de cathode la composition Pr2NiO4+ , et présentant de bonnes performances (densité de puissance de 100 mW/cm² à 600°C).

Autorentext

Ingénieur de formation, le Dr. Julian Dailly est actuellement responsable scientifique de projet à l'Institut Européen de Recherche sur l'Energie (EDF-EIfER, Karlsruhe) sur des thématiques allant de l'élaboration et la mise en forme de matériaux céramiques aux mesures électrochimiques de cellules SOFC, SOEC et PCFC.

Klappentext

Dans le domaine des piles à combustible, différents groupes de recherche s'intéressent au développement de nouveaux systèmes capables de fonctionner à des températures intermédiaires de l'ordre de 400-600°C. L'une des technologies envisagées est basée sur l'utilisation d'électrolytes céramiques possédant une conduction protonique élevée (Protonic Ceramic Fuel Cell PCFC). A ce jour, un des grands problèmes à résoudre concerne les fortes surtensions observées notamment au niveau de la cathode, lors de polarisations. Le but des recherches ici présentées a été de concevoir de nouveaux matériaux de cathode pour pile PCFC ayant de bonnes propriétés de conduction mixte ionique et électronique ainsi qu'une activité catalytique élevée vis-à-vis de la réduction de l'oxygène, entre 400°C et 600°C. La première monocellule PCFC française a ainsi pu être élaborée, et surtout, ces travaux innovants ont conduit à la réalisation d'un nouveau type de monocellule PCFC ayant pour matériau de cathode la composition Pr2NiO4+d, et présentant de bonnes performances (densité de puissance de 100 mW/cm² à 600°C).