Elaboration de matériaux nanostructurés pour piles à combustible SOFC: application à Nd2NiO4+δ et Ce1-xAxO2-y

MESGUICH, David

Métadonnées

Afficher la notice complète

Licence d’utilisation du document

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/

MESGUICH, David
Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux [ICMCB]

Langue

Thèses de doctorat

École doctorale

Sciences Chimiques

Résumé

Le développement actuel des piles à combustible SOFC fonctionnant à température intermédiaire suppose l'optimisation des méthodes de synthèse et de mise en forme pour les matériaux nouveaux développés au cours des dernières années. En effet, les propriétés électrochimiques de ces dispositifs sont étroitement liées aux caractéristiques des poudres de départ ainsi qu'à la microstructure des électrodes (ou de l'électrolyte) après leur mise en forme. Une amélioration significative des dites propriétés peut être obtenue par la nanostructuration des matériaux. Dans ce contexte, ce travail de thèse est consacré à l'élaboration du matériau de cathode Nd2NiO4+δ ainsi que du matériau d'électrolyte Ce1-xAxO2-δ. Les méthodes mises en œuvre sont la synthèse de nanopoudres en milieux éthanol/eau supercritiques et par voie pyrosol ainsi que le dépôt de couches minces en milieu CO2 supercritique. Les objets obtenus ont enfin été caractérisés par spectroscopie d'impédance électrochimique afin de quantifier leur performance pour l'application SOFC.< Réduire

Résumé en anglais

The ongoing development of Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cells implies the optimization of the synthesis and deposition methods for the new materials developed these past years. Indeed, electrochemical properties of these materials are closely linked to the initial powder characteristics as well as the electrode (or electrolyte) microstructure after deposition. Significant improvement of the aforementioned properties can be obtained via nanostructuration of the materials. Thus, this thesis is dedicated to the synthesis of the cathode material Nd2NiO4+δ and the electrolyte material Ce1-xAxO2-δ. Methods employed are namely nanopowder synthesis in water/ethanol supercritical mixtures and spray pyrolysis as well as thin film deposition in supercritical fluids. The obtained objects have finally been characterized by electrochemical impedance spectroscopy in order to assess their performance for the SOFC application.< Réduire

Mots clés

Piles à combustible SOFC

MIEC conducteur mixte ionique et électronique

Nickelate Nd2NiO4+δ

Cathode

Cérine Ce1-xAxO2-δ

CO2 supercritique

Milieux fluides supercritiques éthanol/eau

Pyrosol assistée par ultrasons

Nanocristaux

Couches minces

Résistance spécifique ASR

Spectroscopie d'impédance électrochimique

Mots clés en anglais

Impedance spectroscopy

SOFC fuel cell

Nickelate

MIEC

Cerine

Supercritical CO2

Pyrolysis

Supercritical fluids

Nanocrystals

Origine

Importé de hal

Unités de recherche

Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux (ICMCB) - UMR 5026