Chimie du bore pour des applications énergies

par Salem Ould Amara

Projet de thèse en Chimie et Physico-Chimie des Matériaux

Sous la direction de Umit B. Demirci et de Pascal Yot.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Sciences Chimiques Balard , en partenariat avec IEM - Institut Européen des Membranes (laboratoire) et de DM3 - Design des Matériaux Membranaires et systèmes Multifonctionnels (equipe de recherche) depuis le 01-10-2014 .


  • Résumé

    Notre projet intitulé "combustibles à base de bore pour un nouveau concept de pile à combustible liquide autorechargeable" a pour objectif principal le développement de matériaux à base de bore, à savoir des polyboranes neutres ou anioniques, constitués de 8 à 12 atomes de bore et autant d'atomes d'hydrogène, pour être utilisés en solution (aqueuse, organique ou ionique) comme combustible d'une pile à combustible basse température. L'originalité de la pile à combustible que nous proposons d'étudier et de développer est que c'est une technologie hybride entre la pile à combustible basse température et la batterie rechargeable, mais dont la particularité est de s'autorecharger. Les matériaux polyboranes sont très intéressants pour l'application visée car ils sont connus pour leur stabilité chimique et thermique, certains étant même utilisés pour des applications thérapeutiques. Le défi sera de trouver le(s) polyborane(s): (i) qui sont stable(s) en solution, (ii) oxydable(s) partiellement en présence d'un électrocatalyseur (également à développer), et (iii) dont les sous-produits d'oxydation partielle soient réductibles en présence d'un autre électrocatalyseur (également à développer). Chacune des étapes de ce projet représente un défi scientifique/technique, mais si ce projet réussit les retombées seront à la hauteur de la difficulté de la tâche.

  • Titre traduit

    boron chemistry for energy application


  • Résumé

    The title of our project is boron-based fuels for a new concept of liquid fuel cell”s >. ourOurprincipal objective is the development of boron-basedmaterials, especially neutral or anionic poly-boranes, formed by8 to 12 atoms of boron and the same number of hydrogen atoms,to be used ina solution (aqueous, organic or ionic) as the fuel of a fuel cell at low temperature. The originality of this fuel cell is that it is a hybrid technology betweena low temperature fuel cell and a rechargeable battery, with the peculiarity to be auto-rechargeable. The poly-boranesmaterials are very interesting in our application because of their chemical and thermal stability, some of them beingeven used for therapeutic applications. The challenge is to findthe suitable poly-borane(s) :they have to beare(i) stable in solution, (ii) partially oxidablein the presence of a electrocatalyst (to be developed), and their (iii) by-products must be reduciblein the presence of an electrocatalyst (to be developed). Eachstep for ofthis project represents scientific and technical challenges, but the outcomes in case ofsuccess will be as great as the challenge is big.