Synthèse et propriétés de transport de membranes constituées d’alliages de polymères pour piles à combustible de type PEMFC
Auteur / Autrice : | Yongli Li |
Direction : | Pierre Schaetzel, Quang Trong Nguyen |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie des procédés |
Date : | Soutenance en 2009 |
Etablissement(s) : | Caen |
Mots clés
Résumé
De nouvelles membranes échangeuses de protons (MEP) ont été préparées à partir d’alliages composé de Polyétheréthercétone (PEEK) sulfoné et de Polyéthersulfone cardo (PESc) sulfoné. Sept membranes de compositions différentes à base des deux polymères précédents ont été étudiées. Elles ont été caractérisées par la capacité d’échange des protons, la conductivité ionique, le gonflement dans l’eau pure, la sorption de vapeur d’eau, la perméabilité à l’eau, ainsi que des mesures thermodynamiques et mécaniques. . La membrane optimisée pour une future application pour pile à combustible de type PEMFC ou DMFC est la suivante : SPEEK40-SPESc60 (40%/60% en masse). Ce matériau à les caractéristiques suivantes : une capacité d’échange de protons de 1. 32 meq/g de polymère sec, une conductivité ionique de 0. 090 W-1. Cm-1 à 30°C et un taux de gonflement de 35% à 30 °C dans l’eau. Nous avons développé de nouvelles équations de mécanique statistique permettant de prédire le comportement de membranes échangeuses de protons constitués d’alliages à partir des propriétés des matériaux constitutifs de l’alliage.