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Nouveaux supports carbonés mésoporeux pour catalyseurs de PEMFC durables

Défi technologique : Solutions avancées pour l'hydrogène et les piles à combustible pour la transition énergétique (en savoir +)

Département : Département de l'Electricité et de l'Hydrogène pour les Transports (LITEN)

Laboratoire : Laboratoire Composants Pemfc

Date de début : 01-09-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0609

Contact : marie.heitzmann@cea.fr

Dans un contexte d'accélération des développements associés à la pile à combustible de type PEMFC pour la décarbonatation de la mobilité, les verrous identifiés que sont le coût et la durabilité des systèmes restent à lever. Pour se faire, des recherches actives sont menées sur les matériaux actifs et notamment sur les supports de catalyseurs platinés. L'objectif de cette thèse est de travailler sur la durabilité des couches actives de PEMFC en utilisant des supports de catalyseurs robustes vis-à-vis de la corrosion. La stratégie retenue réside à trouver un compromis entre performance et durabilité en synthétisant des supports carbonés performants possédant une structure mésoporeuse (2-50nm) afin de stabiliser les nanoparticules métalliques, des domaines graphitiques pour gagner en stabilité chimique et en conductivité électronique et une morphologie adaptée à un bon transfert de matière. On privilégiera une synthèse bas coût c'est-à-dire sans support sacrificiel. Il faudra développer la méthode de fonctionnalisation la plus adaptée pour ces nouveaux supports carbonés puis évaluer les performances catalytiques et la durabilité associées dans le but de comprendre les relations entre la structure des catalyseurs supportés et leurs propriétés. Il s'agira in fine d'identifier les paramètres clés d'amélioration à iso-performance de ces nouveaux catalyseurs.

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