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Développement de nouveaux matériaux d électrodes pour convertisseurs électrochimiques à haute température : piles à combustible et électrolyseurs
L objectif de la thèse est le développement de nouveaux matériaux d électrode négative pour piles à combustible et électrolyseurs à oxydes solide (SOFC et SOEC), présentant une bonne activité catalytique à température intermédiaire. Dans une première partie de ce travail, des composés dérivés de l&#...
| Auteurs principaux : | , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Développement de nouveaux matériaux d électrodes pour convertisseurs électrochimiques à haute température : piles à combustible et électrolyseurs / Léonard Thommy; sous la direction de Olivier Joubert ; co-encadrante de thèse Maria Teresa Caldes |
| Publié : |
[Lieu de publication inconnu] :
[éditeur inconnu]
, 2015 |
| Description matérielle : | 1 vol. (177 p.) |
| Condition d'utilisation et de reproduction : | Publication autorisée par le jury |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Sciences des matériaux Physique et chimie de l'état solide : Nantes : 2015 |
| Sujets : | |
| Documents associés : | Reproduit comme:
Développement de nouveaux matériaux d électrodes pour convertisseurs électrochimiques à haute température |
| Particularités de l'exemplaire : | BU Sciences, Ex. 1 : Titre temporairement indisponible à la communication |
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| 314 | |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL)(Le Mans) | ||
| 314 | |a Autre(s) contribution(s) : Guy Ouvrard (Président du jury) ; Olivier Hernandez (Membre du jury) ; Guilhem Dezanneau, Gilles Taillades (Rapporteurs) | ||
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| 328 | |b Thèse de doctorat |c Sciences des matériaux Physique et chimie de l'état solide |e Nantes |d 2015 | ||
| 330 | |a L objectif de la thèse est le développement de nouveaux matériaux d électrode négative pour piles à combustible et électrolyseurs à oxydes solide (SOFC et SOEC), présentant une bonne activité catalytique à température intermédiaire. Dans une première partie de ce travail, des composés dérivés de l'électrolyte BaIn0,3Ti0,7O3- ,Æ Ba0.5La0.5Ti0.3Mn0.7O3- (BLTM) et Ba0.5La0.5In0.3Ti0.1Mn0.6O3- (BLITIM) ont été développés. Des cellules symétriques Ni-BLTM/BIT07 et Ni-BLITIM/BIT07 ont été préparées par coulage en bande et co-frittées. Une résistance de polarisation (Rp) de 0,20 cm2 à 700°C a été observée sous hydrogène, pour une teneur initiale de 40% en NiO. Dans une deuxième partie, une nouvelle famille de composés MIEC dérivées du matériau La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3- (LSCM) par substitution de Ru dans la phase a été préparée. L introduction de ruthénium a provoqué une amélioration de la conductivité totale des composés obtenus sous air et sous Ar/H2 5%. Les performances de La0.75Sr0.25Cr0.4Mn0.5Ru0.1O3- (LSC0.4MRu0.1) ont été évaluées en tant qu anode de cellule symétrique avec Ce0.9Gd0.1O1.95 comme matériau d électrolyte, et comparées à celles de La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.3Ni0.2O3- (LSCM0.3Ni0.2), LSCM et LSCM imprégné avec du Ni. Des particules métalliques de Ru et Ni ont été obtenues par exsolution à la surface des matériaux LSC0.4MRu0.1 et LSCM0.3Ni0.2 et ont provoqué une amélioration de la part de la Rp liée à l adsorption de H2. Les meilleures performances sont obtenues avec le matériau LSC0.4MRu0.1. La comparaison des résultats obtenus sous Ar/H2 5% et sous méthane ainsi qu une comparaison du vieillissement des cellules a permis d évaluer l intérêt de l exsolution. | ||
| 330 | |a The aim of this work is the development of new materials for the negative electrode of solid oxide fuel cells and electrolysers (SOFC and SOEC), showing a good electrocatalytic activity at intermediate temperatures. New BaIn0,3Ti0,7O3+- -derived compounds Ba0.5La0.5Ti0.3Mn0.7O3 (BLTM) and Ba0.5La0.5In0.3Ti0.1Mn0.6O3 (BLITIM) were developed in a first part of this work. Ni-BLTM/BIT07 et Ni-BLITIM/BIT07 symmetrical cells were fabricated by tape casting and co-sintering, and were optimised. A polarisation resistance (Rp) value of 0,20 cm2 has been measured at 700°C under Ar/H2 (5%), for a nominal NiO-content of 40%m. In a second part of this work, new MIEC compound family derived from La0.75Sr0.25Cr0.5-xMn0.5O3- (LSCM) by substitution of ruthenium have been prepared. The introduction of ruthenium increased the total conductivity of the compound under both air and reducing atmosphere. The performances of La0.75Sr0.25Cr0.4Mn0.5Ru0.1O3- (LSC0.4MRu0.1) as an anode material have been investigated in symmetrical cells with Ce0.9Gd0.1O1.95 as electrolyte material, and compared to that of La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.3Ni0.2O3- (LSCM0.3Ni0.2), LSCM, and LSCM impregnated with nickel. A metallic particle dispersion has been obtained at the surface of LSCM0.3Ni0.2 et LSC0.4MRu0.1 and it has been shown to improve a the part of the Rp linked to gas adsorption. The best performances have been obtained for LSC0.4MRu0.1. The comparison of the results obtained under Ar/H2 5% and under methane along with a comparison of the cell ageing allowed us to evaluate and discuss the interest of exsolution. | ||
| 371 | 1 | |a Publication autorisée par le jury | |
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| 541 | | | |a Development of new electrode materials for high-temperature electrochemical converters : fuel cells and electrolysers |z eng | |
| 606 | |3 PPN052552020 |a Piles à combustible à oxyde solide |2 rameau | ||
| 606 | |3 PPN050187619 |a Électrolyseurs |2 rameau | ||
| 608 | |3 PPN027253139 |a Thèses et écrits académiques |2 rameau | ||
| 610 | 0 | |a Électrode négative |a Solid Oxyde Fuel Cells (SOFC) |a LSCM |a EIS |a BIT07 |a CGO |a MIEC | |
| 686 | |a 620 |2 TEF | ||
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| 701 | 1 | |3 PPN060100680 |a Dezanneau |b Guilhem |f 1973-.... |c auteur en physique des matériaux |4 958 |4 555 | |
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