Etude, conception et réalisation d'une pile à combustible miniature pour applications portables

par Tristan Pichonat

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur

Sous la direction de Bernard Gauthier-Manuel.

Soutenue en 2004

à Besançon , en partenariat avec Université de Franche-comté. UFR des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Ce travail s'inscrit dans le domaine des piles à combustible miniatures destinées aux applications portables (téléphones, assistants électroniques) et consiste dans la réalisation d'une pile complète (assemblage électrodes – membrane) de type PEMFC. L'usage du silicium pour la fabrication de la pile permet l'utilisation des technologies liées au silicium et un couplage facilité avec d'autres composants électroniques. La membrane de la pile est faite de silicium microporeux traité pour assurer la conduction protonique. Deux voies ont été explorées : imprégnation par un ionomère de type Nafion® et greffage de molécules en surface des porosités. Elles ont été validées par des assemblages en pile et ont montré des performances similaires (18 mW/cm2). Un travail important de caractérisation a été effectué sur la structure du silicium poreux (M. E. B. , mesures de conductivité, de perméabilité, spectroscopie) et les traitements réalisés sur la membrane (M. E. B. , spectrométrie de masse (SIMS)).

  • Titre traduit

    Study, conception and realization of a miniature fuel cell for portable applications


  • Résumé

    This work deals with the realization of a complete miniature fuel cell (PEMFC type) for portable applications (cell phones, PDA). The use of silicon for fuel cell manufacturing allows to use silicon technologies and an easy integration with other electronic devices. The cell membrane is made of microporous silicon treated to ensure the proton conduction. Two solutions are proposed : impregnation with a Nafion®- type ionomer and molecules grafting on the porous silicon surface. Those two solutions have been mounted as fuel cells et have reached similar performances (18 mW/cm²). A great work on caracterization have been made on the structure of porous silicon (SEM, conductivity measurements, permeability, spectroscopy,. . . ) and membrane treatments (SEM, SIMS).

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Informations

  • Détails : 1 vol. (171-XXXIV-7-[10] p.)
  • Notes : Reproduction de la thèse autorisée
  • Annexes : Bibliographie en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Bibliothèque universitaire Sciences Sport Claude Oytana (Besançon).
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  • Cote : SCI.BESA.2004.90

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2004BESA2065
  • Bibliothèque : Université Paris-Est Créteil Val de Marne. Service commun de la documentation. Section multidisciplinaire.
  • PEB soumis à condition
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