CONTRAT DOCTORAL - Développement de Piles à Combustible Réversibles Hybrides associant céramiques à conduction protonique et carbonates fondus

par Ismahan Hachemi

Projet de thèse en Chimie et Physico-Chimie des Matériaux

Sous la direction de Gilles Taillades.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Sciences Chimiques Balard , en partenariat avec ICGM - Institut Charles Gerhardt de Montpellier (laboratoire) depuis le 30-09-2017 .


  • Résumé

    Dans un contexte de mutation énergétique, les experts mondiaux dans le domaine de l'énergie s'accordent pour dire que l'hydrogène jouera un rôle crucial dans le stockage des énergies renouvelables. Ainsi, la mise en œuvre de dispositifs réversibles (pile à combustible - électrolyseur) fonctionnant dans une gamme de températures intermédiaire constituerait une avancée majeure. La technologie utilisant deux systèmes découplés est mature, en phase de démonstration et de pré-commercialisation. Par contre, les systèmes réversibles sont en développement et présentent une durabilité limitée due à leur température de fonctionnement (>700°C). Ce projet, à caractère fortement innovant consiste à développer des systèmes réversibles à base d'un électrolyte composite (conducteurs protoniques-carbonates fondus) qui présente l'avantage de fonctionner à plus basses températures (400<T<600°C). Il couvre plusieurs domaines d'activités qui vont d'études fondamentales sur les mécanismes de conduction aux tests de cellules de taille laboratoire

  • Titre traduit

    Novel proton conducting oxide / molten carbonate composite electrolyte materials for reversible fuel cells


  • Résumé

    In the last ten years, the research on solid oxide fuel cells (SOFCs) had focused on reducing the working temperature through the development of performing electrolyte materials. In order to enhance the ionic conductivity, a new approach based on proton conducting ceramic / molten carbonate composites will be investigated. The work includes material synthesis, cell shaping and electrochemical characterizations. A special attention will be paid to study the multi-ionic conduction properties in these composites. Thus, the key research and development task of this phD project are focused on developing intermediate temperature (500-600°C) composite electrolytes and reversible fuel cells with adequate performances (>0.4 W.cm-2 at 0.7 V in FC mode, 0.5 A.cm-2 at 1.3V in EC mode). An opening to CO2-H2O co-electrolysis will be consider.