Optimisation des propriétés de conduction électrique et de passivité d'aciers inoxydables pour la réalisation de plaques bipolaires de pile à combustible de type pemfc

par Johan Andre

Thèse de doctorat en Électrochimie

Sous la direction de Jean-Pierre Petit et de Laurent Antoni.

Soutenue en 2007

à Grenoble INPG .


  • Résumé

    Les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) doivent répondre à des exigences élevées de coût, performance, et durabilité. Cette thèse propose ainsi d'optimiser les propriétés de conduction électrique et de passivité d'aciers inoxydables pour plaques bipolaires de PEMFC. Ce travail expose la problématique de l'emploi d'aciers inoxydables et des solutions correspondantes, les propriétés des films passifs sur aciers ainsi que leur modification par des procédés bas coût. Des caractérisations des matériaux ont été effectuées, permettant d'étudier le comportement de deux alliages dans différents états et conditions représentatives d'un milieu PEMFC. L'état industriel des tôles ne convient pas à un emploi direct en pile. Une modification de surface étudiée améliore nettement la conduction électrique initiale, maintenant au vieillissement un niveau supérieur à l'état industriel. Ce traitement augmente également la résistance à la corrosion, particulièrement côté anodique.

  • Titre traduit

    Optimization of electrical conduction and passivity of stainless steels for pemfc bipolar plates


  • Résumé

    PEM fuel cells have to comply with stringent cost, performance, and durability criteria. Thus, the goal of this PhD was to optimize electrical conduction properties and passivity of stainless steels (SS) for PEMFC bipolar plates. This work presents the possible problems when using SS plates and corresponding solutions, SS passive film properties, as weIl as their modifications by low cost surface treatments. Material characterizations were performed, allowing to study the behaviour of two alloys in different states and conditions representative of a PEMFC media. The plate industrial state is not convenient for direct use in fuel cell. A surface modification studied improves widely electrical conduction at initial state. The performance is degraded with ageing, but maintaining a level higher than the initial industrial state. This treatment increases also corrosion resistance, particularly on the anode side.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (216 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 285 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS07/INPG/0105/D
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  • Cote : TS07/INPG/0105
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