Download or read book PROPRIETES ELECTRIQUES ET ELECTROCHIMIQUES DE MANGANITES DE LANTHANE DOPEES COMME MATERIAU DE CATHODE POUR PILE A COMBUSTIBLE A OXYDE ELECTROLYTE SOLIDE written by HERVE.. LAURET and published by . This book was released on 1994 with total page 130 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL CONSISTE EN L'ETUDE DE MATERIAUX DE CATHODE POUR LES PILES A COMBUSTIBLE HAUTE TEMPERATURE. CES MATERIAUX ONT POUR FORMULE GENERALE LA1-XSRXMNO3 ET (LA1-YYY)0,5SR0,5MNO3. DANS UN PREMIER CHAPITRE NOUS FAISONS LE POINT SUR L'ETAT DES RECHERCHES SUR LES PILES A COMBUSTIBLE A OXYDE ELECTROLYTE SOLIDE ET LEURS CONSTITUANTS. LE DEUXIEME CHAPITRE PRESENTE LA SYNTHESE DES ECHANTILLONS AINSI QUE LES DIFFERENTS DISPOSITIFS DE MESURES. LE CHAPITRE TROIS EST CONSACRE A LA CARACTERISATION PHYSIQUE ET ELECTRIQUE DES ECHANTILLONS. NOUS AVONS MONTRE EN PARTICULIER QUE LE DOPAGE A L'YTTRIUM DIMINUAIT LE COEFFICIENT DE DILATATION THERMIQUE DES MANGANITES DE LANTHANE. POUR LES ECHANTILLONS EXEMPTS D'YTTRIUM UNE CONDUCTIVITE MAXIMALE EST OBTENUE POUR X=0,55. UNE ETUDE SUR LA REACTION DE REDUCTION DE L'OXYGENE A L'INTERFACE LA1-XSRXMNO3/Y2O3-ZRO2 EST MENEE DANS LE CHAPITRE QUATRE. NOUS CONFIRMONS L'APPARITION D'UN EFFET ELECTROCATALYTIQUE SPECIFIQUE A CE MATERIAU D'ELECTRODE. NOUS APPORTONS UNE CONTRIBUTION COMPLEMENTAIRE A LA COMPREHENSION DU PROCESSUS D'ELECTRODE: L'ECHANTILLON QUI PRESENTE LA PLUS GRANDE ACTIVITE ELECTROCATALYTIQUE EST CELUI QUI A LA PLUS FORTE CONDUCTIVITE ELECTRIQUE. AUX FAIBLES POLARISATIONS CATHODIQUES, SUPERIEURES A -150 MV/AIR, NOUS PROUVONS QUE L'ETAPE LIMITANTE A LIEU LE LONG DU CONTACT TRIPLE. AUX PLUS FORTES POLARISATIONS CATHODIQUES NOUS EMETTONS L'HYPOTHESE D'UNE EXTENSION PROGRESSIVE DE LA REACTION SUR UNE ZONE ANNULAIRE AUTOUR DU PERIMETRE DE CONTACT ENTRE LE MATERIAU DE CATHODE ET L'ELECTROLYTE. ENFIN, LA SURFACE DU MATERIAU D'ELECTRODE EXPOSEE AU GAZ N'EST PAS LIMITANTE

Download or read book First European Solid Oxide Fuel Cell Forum written by Ulf Bossel and published by . This book was released on 1994 with total page 550 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Nouveaux mat riaux conduction mixte basse temp rature pour pile combustible de type SOFC base de bismuth written by Martin Pajot and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le contexte actuel du mix énergétique, les piles à combustible sont des dispositifs prometteurs. Ils permettent de générer de l'énergie électrique à partir d'un combustible par réaction électrochimique mais aussi de produire juste de l'eau comme sous-produit quand le dihydrogène est utilisé comme combustible. Parmi les différents types de pile à combustible actuellement développés, les piles à oxyde solide, Solid Oxide Fuel Cell en anglais, SOFC, présentent l'avantage de fournir une flexibilité importante sur la nature du combustible utilisable (hydrogène, méthane, méthanol, ...) ainsi qu'une résistance accrue aux impuretés (monoxyde de carbone, soufre, ...) comparé aux autres technologies. Toutefois, l'inconvénient de ce type de système est leur température de fonctionnement trop élevée, typiquement au dessus de 700 °C, qui génère des contraintes et des problèmes de durabilité. Cependant, une étude récente a montré qu'en utilisant un électrolyte bicouche, formé à partir d'une phase stabilisée de l'oxyde de bismuth protégée par une couche de cérine dopée, il serait possible d'abaisser les températures de fonctionnement jusqu'à 350 °C. Néanmoins, pour le développement de ce type de dispositif, l'identification de matériaux de cathode bas coût, compatibles avec l'oxyde de bismuth, reste un verrou à lever. La recherche de matériaux de ce type constitue l'objet de ce travail de thèse. Pour l'électrolyte, au regard des travaux réalisés antérieurement, l'oxyde de bismuth stabilisé à l'erbium de formulation (Bi2O3)0,75(Er2O3)0,25, appelé ESB dans le manuscrit, a été choisi. Après une analyse bibliographique des travaux menés sur ce type de pile, l'élaboration de l'électrolyte est décrite dans le deuxième chapitre avec un accent mis sur l'intérêt d'un broyage des oxydes avec de l'acétone pour permettre un abaissement des températures d'accroche des matériaux d'électrode sur l'électrolyte. Dans un second temps, l'étude du manganite de lanthane de formulation La1-xSrxMnO3 (LSM) en composite avec ESB a été reprise. Alors que les travaux antérieurs portaient essentiellement sur les compositions x = 0,15 - 0,20, une large gamme de compositions (x = 0,15 ; 0,30 ; 0,40 ; 0,50 ; 0,60 et 0,80) a été considérée. Après avoir optimisé l'épaisseur de l'électrode ainsi que la proportion entre les deux matériaux constituant le composite pour la composition x = 0,20 (épaisseur optimale comprise entre 50 μm et 60 μm et proportion optimale de 50 % en masse de chaque constituant), des cellules symétriques de type ESB La1 xSrxMnO3|ESB|ESB La1 xSrxMnO3 ont été élaborées. A basse température, la résistance spécifique surfacique est diminuée de presque 50 % lorsqu'un composite ESB La0,60Sr0,40MnO3 est utilisé en regard d'un composite ESB La0,85Sr0,15MnO3, conventionnellement utilisé à haute température. Enfin dans un troisième temps, un grand nombre de matériaux, choisis en fonction de leur paramètres structuraux tels que Ca3Co4O9, Bi2Ca2Co3O9 ou encore Bi2Sr2Co2O9, ou bien de leurs propriétés de conduction électronique tel que Bi2Sr2-xLaxCuO6+δ pour x = 1 et x = 0,40 ou leur propriété de conduction mixte tel que NaBi25Cr10O78 ou encore Bi38Cr7O68 ont été testés. Bien que ces études n'en soient qu'à un stade préliminaire, plusieurs compositions apparaissent prometteuses, en particulier Bi2Ca2Co3O9 ou encore Bi14CrO24, produit de décomposition de Bi38Cr7O68 lui-même intéressant.

Download or read book Nouvelle lectrode gradients pour piles combustible oxyde lectrolyte solide written by Agnès Princivalle and published by . This book was released on 2006 with total page 201 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette thèse concerne l'élaboration et les caractérisations structurales, morphologiques et électrochimiques de cathodes entrant dans le domaine des piles à combustible à oxyde électrolyte solide (SOFC) visant un abaissement de la température de fonctionnement aux environs de 700°C pour en assurer l'Industrialisation. Pour cela, nous avons choisi de réaliser une cathode volumique à gradients continus de porosité et de composition à partir des matériaux typiques: la zircone yttriée (YSZ) et le manganite de lanthane dopé au strontium (LSM). L'addition de YSZ dans l'électrode de LSM a pour but d'améliorer l'adhésion avec l'électrolyte (YSZ) et d'élargir l'aire de contact triple, où sont en contact le gaz, l'électrode et l'électrolyte. Pour cela nous avons développé une nouvelle technique de synthèse, unique en France, la technique de "atomisation électrostatique et mené une étude originale d'optimisation de la microstructure de ces nouvelles cathodes.

Download or read book Caract risation de rev tements de silicate de lanthane de structure apatite dop au magn sium r alis s par projection plasma en vue d application comme lectrolyte de pile combustible de type IT SOFC written by Fu Sun and published by . This book was released on 2010 with total page 132 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La pile à combustible à oxyde solide qui permet de transformer l'énergie chimique en énergie électrique, est l'une des solutions envisagées pour résoudre la crise énergétique grâce à son rendement global élevé et son fonctionnement sans aucun rejet dans l'environnement. Ces dernières années, des apatites dont la formule est La9,33+x(SiO4)6O2+3x /2 ont été développées en tant qu'électrolyte pour la pile de type SOFC fonctionnant à température intermédiaire. Il est possible d'améliorer les propriétés électriques des apatites par le dopage en site de Si4+. Parmi ces matériaux, le matériau La10Si5,8Mg0,2O26,8 présente une bonne propriété électrique. Les objectifs de cette étude sont d'étudier les processus de synthèse du matériau La10Si5,8Mg0,2O26,8 , d'utiliser ce matériau synthétisé pour élaborer par projection plasma l'électrolyte de la pile à combustible et enfin de rechercher les procédés les mieux adaptés pour préparer des cellules complètes de pile combustible de type SOFC comprenant cet électrolyte. Le matériau La10Si5.8Mg0.2O26.8 a été synthétisé à partir des poudres d'oxydes (La2O3, SiO2 et MgO) par voie solide et a été utilisé ensuite en tant que précurseur pour la projection thermique. Les paramètres de frittage ont été optimisés et une gamme de procédures a été établie pour élaborer ce matériau. La réalisation du dépôt par différents procédés de projection plasma (APS, LPPS et VLPPS) a été étudié afin les optimiser pour élaborer cet électrolyte. La recristallisation du dépôt après projection a été étudiée et un processus de traitement thermique est proposé pour obtenir des dépôts cristallisés et denses. Des cellules complètes de structure planaire avec l'électrolyte La10Si5,8Mg0,2O26,8 supporté par le cermet de Ni/Al2O3 ont été finalement élaborées par projection thermique. Les performances électriques des cellules ont été mesurées à température variant de 600°C à 900°C.

Download or read book Stabilit r activit et performances de conducteurs par ions oxyde de la famille LAMOX comme l ments de c ur de pile combustible SOFC mono chambre written by Julien Jacquens and published by . This book was released on 2010 with total page 338 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les composés de la famille LAMOX, dérivés de La2Mo2O9, sont de bons conducteurs ioniques par ions oxyde sous air mais peuvent être réduits sous atmosphère pauvre en oxygène. Mes travaux ont consisté à démontrer la faisabilité de leur utilisation en tant qu’électrolyte de pile à combustible à oxydes solides (SOFC) en configuration monochambre (moins réductrice). La première partie des résultats traite de la stabilité et des propriétés catalytiques des matériaux LAMOX et d’électrodes sous atmosphère propane:air (proche des conditions de pile monochambre). La stabilité des poudres LAMOX a été démontrée après 72h à 600°C. La2Mo2O9 (LM) peut en outre présenter une activité catalytique oxydative intéressante en vue d’une utilisation sous forme de cermet Ni:LM. Sous atmosphère plus pauvre en oxygène (dihydrogène dilué), des mesures électriques ont montré que la réduction des composés LAMOX semble être optimisable afin de réaliser des électrodes conductrices mixtes ioniques/électroniques (MIEC). Une deuxième partie traite de la compatibilité des interfaces électrolyte/électrodes. Des tests de compatibilité, chimique et mécanique, nous ont conduit à privilégier l’utilisation de nouveaux matériaux de cathode, La0,85Ca0,15FeO3-δ et La0,75Ca0,25Co0,8Fe0,2O3-δ/Ce0,9Gd0,1O1,95 qui n’avaient jamais été testés en conditions réelles de pile. L’anode Ni:La2Mo1,5W0,5O9 (LMW0,5) quant à elle n’a pas présenté de problèmes d’incompatibilité avec l’électrolyte LMW0,5. Enfin, dans une troisième partie, des tests de piles montrent que l’utilisation de cet électrolyte semble possible en conditions réelles de pile monochambre à 600°C. Les performances de piles obtenues sont toutefois inférieures de deux ordres de grandeur à celles de la littérature, en raison de la faiblesse de l’activité électrochimique des cathodes pour la réduction du dioxygène, vérifiée par tests de cellules symétriques. La teneur en nickel de l’anode et ses dimensions se sont par ailleurs avérées déterminantes pour l’orientation du choix des conditions opératoires et la stabilité des performances de pile.

Download or read book A la recherche de nouveaux mat riaux d lectrolyte et de cathode pour SOFC written by Nicolas Preux and published by . This book was released on 2010 with total page 202 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Avec pour objectif la recherche de nouveaux matériaux pour piles à combustible à oxyde solide, ce travail s’est orienté sur l’étude de nouveaux électrolytes, d’une part, et la caractérisation de nouveaux matériaux de cathode d’autre part. La première partie porte sur la caractérisation des phases de structure weberite, dérivées de La3TaO7. Une solution solide La3-xSrxTaO7-x/2 est mise en évidence pour 0≤x≤0,15. La substitution partielle du lanthane par le strontium permet d’augmenter la conductivité de La3TaO7 d’un facteur 1000. Les performances des matériaux obtenus restent, cependant, en-dessous de celle de la zircone stabilisée à l’yttrium. En outre, ces phases présentent des propriétés de conduction protonique, qui pourraient s’avérer intéressantes pour une utilisation comme membrane pour la séparation de l’hydrogène dans des procédés tels que le reformage des hydrocarbures. En parallèle, nous nous sommes aussi intéressés à la synthèse et la caractérisation de nouveaux matériaux de cathode à base de cobalt: Ba2Co9O14-d, Ca3Co2O6, YBaCo2O5+d, YBaCo4O7+d, et Ca3Co4O9-d en mettant l’accent sur l’influence des lacunes oxygénées et de la dimensionnalité de la structure. Les mesures électrochimiques ont été effectuées, et les meilleures performances sont obtenues pour les composés Ba2Co9O14-d, et Ca3Co4O9-d.

Download or read book Les nickelates A2MO4 nouveaux mat riaux de cathode pour piles combustible SOFC moyenne temp rature written by Émmanuelle Boehm and published by . This book was released on 2002 with total page 161 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: En vue du développement des piles à combustible à électrolyte oxyde solide (SOFC), l'une des priorités actuelles est d'abaisser leur température de fonctionnement de 900 - 1000ʻC jusqu'à 650 - 700ʻC. Néanmoins, à ces températures, des problèmes surgissent et notamment l'accroissement des chutes ohmiques et surtensions au niveau des divers composants. Concernant la cathode, il semble indispensable d'améliorer sinon de trouver de nouveaux matériaux permettant une meilleure cinétique de réduction de l'oxygène à plus basse température. Dans ce contexte, une nouvelle famille de composés conducteurs mixtes (c'est-à-dire à la fois conducteurs électroniques et ioniques) a été recherchée et étudiée. Ceux-ci, formulés A2MO4+d (A = La, Pr, Nd, Ca et M = Ni, Cu), sont sur-stœchiométriques en oxygène. Après avoir été préparés et caractérisés d'un point de vue cristallographique et physico-chimique, leurs propriétés de transport et leurs propriétés électrocatalytiques ont été déterminées. Des mesures de résistance de polarisation ont été réalisées sur des demi-piles symétriques par impédance complexe (afin de se rapprocher de l'application), et la réactivité des matériaux avec les électrolytes classiques a été étudiée. L'ensemble des résultats obtenus a montré que cette famille de matériaux est prometteuse pour l'application cathode de pile à combustible SOFC.

Download or read book ETUDE COMPARATIVE DES PROPRIETES DE SURFACE ET DE VOLUME D OXYDES DE TYPE PEROVSKITE LA 1 XSR XMNO 3 0X1 0 OU 0 UTILISABLES DANS LES PILES A COMBUSTIBLE HAUTE TEMPERATURE written by PHILIPPE.. DECORSE and published by . This book was released on 1997 with total page 166 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES COMPOSES DE TYPE PEROVSKITE LA#1#-#XSR#XMNO#3#+# (OX1, 0 OU 0) SONT DE BONS CANDIDATS COMME CATHODES DES PILES A COMBUSTIBLE A ELECTROLYTE OXYDE SOLIDE. LE CONTROLE DE LA COMPOSITION CHIMIQUE ET DE L'ETAT D'OXYDATION DU MANGANESE DANS LES CONDITIONS DE TEMPERATURE ET DE PRESSION PARTIELLE D'OXYGENE DE FONCTIONNEMENT DES PILES SONT DES POINTS MAJEURS DANS L'OPTIMISATION DES PROPRIETES DE TELS COMPOSES. LA PRESENTE ETUDE A POUR BUT DE DETERMINER ET DE COMPARER CES PROPRIETES, D'UNE PART DANS LE VOLUME DE CES SOLIDES ET, D'AUTRE PART, DANS LEURS COUCHES SUPERFICIELLES QUI JOUENT UN ROLE PRIMORDIAL DANS LES PROPRIETES GLOBALES (REACTIVITE A L'INTERFACE ET TRANSPORT JUSQU'A L'ELECTROLYTE). DANS LE CAS D'UNE POUDRE FINE DE COMPOSITION LA#0#.#8SR#0#.#2MNO#3, LA COMPOSITION CHIMIQUE DANS LES COUCHES SUPERFICIELLES EST PEU DEPENDANTE DES CONDITIONS DU TRAITEMENT THERMIQUE SOUS OXYGENE. IL EN EST DE MEME POUR L'ETAT D'OXYDATION MOYEN DU MANGANESE QUI RESTE TRES PROCHE DE L'ETAT MN#4#+. LES PARAMETRES CONTROLANT LA DENSIFICATION PAR FRITTAGE D'UNE CERAMIQUE DE MEME COMPOSITION ONT ETE DETERMINES. LA VITESSE DE MONTEE EN TEMPERATURE DOIT ETRE SUFFISAMMENT FAIBLE. LA TEMPERATURE DE FRITTAGE ET LE TEMPS DE MAINTIEN EN PALIER DEPENDENT DES DEUX STADES DE FRITTAGE IDENTIFIES DONT L'IMPORTANCE RELATIVE EST FONCTION DE LA PRESSION PARTIELLE D'OXYGENE. DANS LE CAS DE FRITTES DE COMPOSITIONS DIVERSES (X=0, 0.2, 0.5 ET 1), DANS L'OXYGENE A HAUTE TEMPERATURE, LA SURFACE S'ENRICHIT EN STRONTIUM PAR RAPPORT AU VOLUME ET CECI D'AUTANT PLUS QUE X EST PLUS GRAND. DE PLUS, QUELLE QUE SOIT LA COMPOSITION, UN DEFICIT EN IONS MANGANESE EST SYSTEMATIQUEMENT MIS EN EVIDENCE DANS LES COUCHES SUPERFICIELLES. UNE CORRELATION ENTRE LA CONCENTRATION DE SURFACE EN STRONTIUM ET LE DEGRE D'OXYDATION MOYEN DU MANGANESE DANS LES COUCHES SUPERFICIELLES EST DETECTEE. LA COMPARAISON DES RESULTATS OBTENUS SUR LA POUDRE FINE ET SUR LES FRITTES MONTRENT L'IMPORTANCE FONDAMENTALE DES PROPRIETES DES JOINTS DE GRAIN.

Download or read book Nouvelles lectrodes architecture contr l e pour piles combustible oxydes solides fonctionnant temp rature interm diaire written by Daniel Marinha and published by . This book was released on 2010 with total page 211 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette thèse concerne l'élaboration et les caractérisations structurales, morphologiques et électrochimiques de cathodes à microstructure contrôlée entrant dans le domaine des piles à combustible à oxydes solides de technologie planaire. Le but est de diminuer la surtension cathodique de l'électrode en facilitant l'accès des gaz et en maximisant le nombre de sites réactionnels. Pour cela, l'optimisation de la microstructure de la cathode, le ferro-cobaltite de lanthane dopé, La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-8 (LSCF), déposé sur cérine gadoliniée (CGO) a été effectuée. Nous avons choisi d'utiliser une méthode originale de dépôt des couches LSCF sur CGO, le procédé d'atomisation électrostatique qui permet d'obtenir des microstructures originales intéressantes pour les films cathodiques des piles à combustible à oxydes solides. La performance des couches de LSCF a été caractérisée en détail par spectroscopie d'impédance en fonction de la température et de la pression partielle d'oxygène.