Download or read book Synth se et mise en forme de nouveaux mat riaux de cathode pour piles ITSOFC written by Cécile Lalanne and published by . This book was released on 2005 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le développement des piles à combustible à oxyde solide SOFC est conditionné par un abaissement de la surtension cathodique mesurée à 600-700°C. Dans cette optique, une sélection de nouveaux matériaux de cathode a été réalisée au laboratoire depuis quelques années. Ainsi, les oxydes sur-stœchiométriques en oxygène de type A2MO4+δ (structure K2NiF4) possèdent des propriétés électrocatalytiques et de conduction de l'oxygène particulièrement intéressantes. Une étude approfondie a été menée sur les composés Nd2‐xNiO4+δ (x = 0 et 0,05) : la réduction de l'oxygène a été caractérisée par spectroscopie d'impédance électrochimique et par voltamétrie (cellule en configuration symétrique placée sous air). Les mesures réalisées sous différentes pressions partielles d'oxygène et diverses surtensions cathodiques ont permis d'identifier les diverses contributions du mécanisme de réduction du dioxygène. L'utilisation de poudres de morphologie contrôlée (issues de différentes voies de synthèse) a conduit à réduire fortement les phénomènes de polarisation d'électrode, le transfert ionique à l'interface cathode / électrolyte restant l'étape limitante du processus. Par ailleurs, suite aux résultats particulièrement encourageants obtenus pour les cellules symétriques (faibles résistances spécifiques et surtensions cathodiques minimisées), les premiers tests en configuration de pile complète ont pu être réalisés. Après une optimisation des paramètres de mise en forme, i.e. sélection de la méthode de dépôt et du cycle thermique de frittage adapté, des densités de courant de l'ordre de 1,3 A/cm2 ont été mesurées à 0,7 V pour une température de fonctionnement de 800°C.

Download or read book Proton Conducting Ceramics written by Mathieu Marrony and published by CRC Press. This book was released on 2015-10-09 with total page 437 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book proposes a wide overview of the research and development of proton-conducting solid oxide materials. It is the first to approach the topic on proton-conducting ceramics and presents analysis studies from the fundamental to the most promising applied domains. It describes theoretical studies to enhance understanding of proton-transport mec

Download or read book Elaboration de mat riaux nanostructur s pour piles combustible SOFC written by David Mesguich and published by . This book was released on 2010 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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+d ainsi que du matériau d'électrolyte Ce1-xAxO2-d. 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.

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 L oxyapatite silicat e mat riau d avenir pour la pile SOFC written by Stéphane Célérier and published by Editions Universitaires Europeennes. This book was released on 2012 with total page 244 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux concernent la synthese, la caracterisation et la mise en forme de nouveaux materiaux d'electrolytes et d'anodes pour piles a combustible a oxyde solide (SOFC), fonctionnant a temperatures intermediaires (700-800 C). Differentes methodes de synthese et de mise en forme originales sont abordees afin de preparer des materiaux d'electrolyte, les oxyapatites La9.33Si6O26 et La10-xSrySi6O26+z, et les materiaux composites d'anode Ni/ La9.33Si6O26 sous forme de poudre, de pastilles et de films denses. Ces travaux mettent en evidence la souplesse des methodes de synthese selectionnees (sol-gel) et de mise en forme des films (dip-coating) sur les caracteristiques structurales et microstructurales des objets ainsi fabriques. Ainsi des poudres de morphologie variable, des pastilles de densite superieure a 90 % et des films de porosite et d'epaisseur controlees d'electrolyte et d'anode peuvent etre elaborees tout en limitant les traitements thermiques et les couts par rapport aux travaux deja existants sur ces materiaux. Les caracterisations electrochimiques presentees dans cette etude font des oxyapatites des candidat credibles en tant qu'electrolyte pour pile SOFC.

Download or read book Synth se et caract risation de nouveaux mat riaux de cathode pour piles combustible conduction protonique PCFC Protonic Ceramic Fuel Cell written by Julian Dailly and published by . This book was released on 2008 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le développement de piles à combustibles capables de fonctionner à des températures intermédiaires de l'ordre de 400-600°C présente un grand intérêt tant du point de vue du vieillissement des matériaux que des différents éléments du système complet. Une des technologies envisagées est basée sur l'utilisation d'électrolyte céramique possédant une conduction protonique élevée (Protonic Ceramic Fuel Cell PCFC). A ce jour, un des problèmes principaux concerne les fortes surtensions observées au niveau de la cathode lors du passage d'un courant. Dans ce cadre, le but de nos recherche a été de concevoir de nouveaux matériaux de cathode pour pile PCFC présentant de bonnes propriétés de conduction mixte ionique et électronique ainsi qu'une activité catalytique élevée vis-à-vis de la réaction de réduction de l'oxygène, entre 400 et 600°C. Plusieurs matériaux à conduction mixte ont été synthétisés à l'ICMCB, notamment des perovskites et des oxydes de structure de type Ruddlesden-Popper (en particulier les oxydes A2MO4+?). Des analyses thermogravimétriques ont été réalisées pour étudier la stabilité de ces phases sous air humide, ainsi qu'une éventuelle insertion d'eau dans la structure. Des demi-cellules symétriques ont été élaborées pour les caractérisations éléctrochimiques par spectroscopie d'impédance complexe et voltampérométrie (mesures de résistances spécifiques de surface, courbes de polarisation cathodique). Les caractérisations physico-chimiques et électrochimiques ont permit de sélectionner les meilleurs composés et ont conduit à la réalisation de la première monocellule PCFC utilisant le matériau de cathode Pr2NiO4+?. Des densités de puissance de 100 mW/cm2 ont été mesurées pour une température de fonctionnement de 600°C.

Download or read book Synth se par voie sol gel mise en forme et caract risation de nouveaux mat riaux d lectrolyte et d anode pour piles combustible SOFC written by Stéphane Celerier and published by . This book was released on 2005 with total page 221 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le but de ces travaux est la synthèse, la caractérisation et la mise en forme de nouveaux matériaux d'électrolytes et d'anodes pour piles à combustible à oxyde solide (SOFC), fonctionnant à températures intermédiaires (700-800°C). La première partie de ce travail consiste à la synthèse de poudres La9.33Si6O26 et La10-xSrySi6O26+z (Z = 27-3x/2 + y) à basse température par deux voies sol-gel différentes (la voie alcoxyde et la voie époxyde). Le contrôle des paramètres de synthèse (nature des précurseurs, concentration, traitement thermique, ...) de chaque méthode permet d'obtenir la phase oxyapatite pure à 800°C dans les deux cas (en comparaison avec 1500°C par la méthode solide-solide). La nature différente des liaisons chimiques des gels synthétisés par les différentes méthodes a été mise en évidence. Le contrôle des conditions de séchage du gel permet de synthétiser des xérogels, des aérogels et des ambigels qui présentent après calcination des microstructures très variées (taille de grains, surface spécifique, état d'agglomération). Cette microstructure contrôlée des poudres a été mise à profit pour préparer des céramiques de densité supérieure à 90 % pour un traitement thermique de 1400°C pendant 2 heures. Grâce à la grande flexibilité de la mise en forme par dip-coating, des couches d'oxyapatites La9.33Si6O26 d'épaisseur et de densité contrôlées sont élaborées sur un substrat NiO/YSZ à partir de barbotines constituées par les poudres préalablement synthétisées. La facilité de mise en œuvre et la souplesse de la méthode sol-gel ont aussi été mises à profit pour élaborer des céramiques d'anode NiO/Apatite sans formation d'impuretés. De plus, par cette méthode, la distribution granulométrique de l'oxyde NiO dans la matrice apatite est optimale. Les caractérisations électrochimiques des céramiques d'oxyapatites ont permis de mettre en évidence l'influence de la substitution au strontium sur la conductivité ionique. L'influence de la température de frittage sur les propriétés de conduction a aussi été étudiée. Cette étude a permis d'établir une corrélation entre la microstructure et les propriétés de conduction des céramiques.

Download or read book Synth se Et Caract risation de Nouveaux Mat riaux de Cathode Pour Pcfc written by Julian Dailly and published by Editions Universitaires Europeennes. This book was released on 2010-07 with total page 228 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le domaine des piles a combustible, differents groupes de recherche s'interessent au developpement de nouveaux systemes capables de fonctionner a des temperatures intermediaires de l'ordre de 400-600 C. L'une des technologies envisagees est basee sur l'utilisation d'electrolytes ceramiques possedant une conduction protonique elevee (Protonic Ceramic Fuel Cell PCFC). A ce jour, un des grands problemes a resoudre concerne les fortes surtensions observees notamment au niveau de la cathode, lors de polarisations. Le but des recherches ici presentees a ete de concevoir de nouveaux materiaux de cathode pour pile PCFC ayant de bonnes proprietes de conduction mixte ionique et electronique ainsi qu'une activite catalytique elevee vis-a-vis de la reduction de l'oxygene, entre 400 C et 600 C. La premiere monocellule PCFC francaise a ainsi pu etre elaboree, et surtout, ces travaux innovants ont conduit a la realisation d'un nouveau type de monocellule PCFC ayant pour materiau de cathode la composition Pr2NiO4+, et presentant de bonnes performances (densite de puissance de 100 mW/cm a 600 C)."

Download or read book Synth se par voie sol gel et mise en forme de couches paisses de nickelates de lanthane written by René Fabian Cienfuegos and published by . This book was released on 2008 with total page 141 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail porte sur la synthèse et la mise en forme de couches minces et épaisses de nickelates de lanthane (phases de Ruddlesden-Popper) La2-xNiO4+d (x=0, 0.02) et La4Ni3O10. Ces matériaux à conduction mixte (MIEC) sont étudiés en vue de leur application comme cathodes de piles à combustible SOFC fonctionnant à température intermédiaire (700-800°C). Ils sont préparés sous forme de poudres par procédé sol-gel et sont incorporés ensuite dans des suspensions dont les paramètres physico-chimiques ont été optimisés en vue d'assurer leur stabilité. Par trempage-retrait du substrat, soit directement dans le sol, soit dans la suspension, suivi d'un traitement thermique, nous avons préparé des revêtements homogènes et non fissurés dont l'épaisseur est comprise entre quelques dizaines de nanomètres et plusieurs microns. Dans une seconde étape, nous avons préparé des revêtements architecturés basés sur l'empilement de couches interfaciales et de couches épaisses de nickelates de lanthane à différents taux La/Ni, afin de mettre à profit leurs caractéristiques intrinsèques (conductivité électronique et/ou ionique). Au-delà des caractérisations structurales et microstructurales conventionnelles, des tests électrochimiques ont permis de valider les performances prometteuses de ces cathodes architecturées pour une application dans le domaine des piles SOFC.

Download or read book Mise en forme et valuation des performances de cellules de piles combustible SOFC base de Baln 0 3 TI0 7 O2 85 BIT07 written by Marika Letilly and published by . This book was released on 2010 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

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 Synth se et caract risation d une nouvelle architecture de cathode pour pile combustible fonctionnant aux temp ratures interm diaires ITSOFC written by Jessie Hierso and published by . This book was released on 2010 with total page 173 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse présente deux axes de recherches pour améliorer les performances de la cathode d’une pile SOFC. 1) Des films minces mésostructurés de CGO ont été réalisés par le procédé sol-gel, incluant l’utilisation de copolymères à bloc, associé à du dip-coating. Ce type de film, de porosité contrôlée, a ensuite été intégré à l’interface cathodique d’un dispositif complet. L’efficacité de ces films a été testée en pile complète et se traduit par une diminution de la chute ohmique dans la pile, ameliorant ainsi ses performances. 2) Une nouvelle architecture de cathode composite LSC-CGO a ensuite étudiée pour le fonctionnement d’une ITSOC à 600°C. Nous avons choisi d’élaborer ce composite par infiltration de nanoparticules de LSC dans une couche poreuse de CGO. Une matrice de CGO, présentant des mésopores et des macropores, a été réalisée par infiltration d’un sol de précurseurs de CGO dans une couche poreuse formée de billes de PMMA. La matrice à porosité hiérarchique a été obtenue après calcination du film hybride : les macropores sont issus de la décomposition thermique de grosses billes de PMMA et les mésopores sont obtenus par décomposition soit de plus petites billes de PMMA soit d’un copolymère initialement présent dans le sol de CGO. La réalisation de nanoparticules de LSC en milieu polyol a également été étudiée : des nanoparticules ont été obtenues après un traitement thermique à haute température et une étude complémentaire de la synthèse à basse température de nanoparticules de plus petites tailles est nécessaire pour réaliser le composite. Ce travail présente l’intérêt de la synthèse par infiltration pour la réalisation de cathodes de SOFC à porosité contrôlée

Download or read book Conception laboration et caract risation de mat riaux de composition et de microstructure innovants pour les micro piles combustible oxyde solide written by Guillaume Muller and published by . This book was released on 2012 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les micro-piles à combustible à oxyde solide (micro-SOFC) apparaissent comme des sources d’énergie miniatures attractives et constituent une réelle rupture technologique permettant une solution alternative aux accumulateurs Li-ion actuels. Dans ce contexte, ce travail concerne la synthèse, la caractérisation structurale, microstructurale et électrochimique de films minces denses et poreux de composition et de structure variées : LSCF-CGO, Ni(O)-CGO et CGO. Ces matériaux ont été intégrés comme cathode, anode et électrolyte respectivement dans un dispositif type micro-SOFC fonctionnant vers 400-600°C à partir de H2 comme carburant. L’architecture de la cellule et son procédé de synthèse diffèrent de ceux proposés dans la littérature. En effet, des gradients de porosité et de composition ont été réalisés aux électrodes de manière à limiter les phénomènes de polarisation d’activation et de concentration. De plus, le choix du procédé de synthèse, sol-gel couplé à la méthode de trempage-retrait pour la mise en forme des matériaux, a été guidé par des critères économiques et de facilité de mise en œuvre. Pour la synthèse des films minces denses d’électrolyte (CGO), une autre méthode de synthèse (ALD) a également été utilisée. Dans ce travail, nous avons étudié plus particulièrement les relations qu’il existe entre les propriétés structurale, microstructurale et électrique des films minces poreux d’électrodes, dans les conditions de synthèse et de fonctionnement in fine de la cellule. Sur la base de cette étude, la fabrication et l’évaluation des propriétés électriques de ces micro-SOFC déposées sur un support poreux de Pt/Al2O3 ont été réalisées

Download or read book Solid Oxide Fuel Cell Technology written by K Huang and published by Elsevier. This book was released on 2009-07-30 with total page 341 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: High temperature solid oxide fuel cell (SOFC) technology is a promising power generation option that features high electrical efficiency and low emissions of environmentally polluting gases such as CO2, NOox and SOx. It is ideal for distributed stationary power generation applications where both high-efficiency electricity and high-quality heat are in strong demand. For the past few decades, SOFC technology has attracted intense worldwide R&D effort and, along with polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) technology, has undergone extensive commercialization development.This book presents a systematic and in-depth narrative of the technology from the perspective of fundamentals, providing comprehensive theoretical analysis and innovative characterization techniques for SOFC technology. The book initially deals with the basics and development of SOFC technology from cell materials to fundamental thermodynamics, electronic properties of solids and charged particle transport. This coverage is extended with a thorough analysis of such operational features as current flow and energy balance, and on to voltage losses and electrical efficiency. Furthermore, the book also covers the important issues of fuel cell stability and durability with chapters on performance characterization, fuel processing, and electrode poisoning. Finally, the book provides a comprehensive review for SOFC materials and fabrication techniques. A series of useful scientific appendices rounds off the book.Solid oxide fuel cell technology is a standard reference for all those researching this important field as well as those working in the power industry. - Provides a comprehensive review of solid oxide fuel cells from history and design to chemistry and materials development - Presents analysis of operational features including current flow, energy balance, voltage losses and electrical efficiency - Explores fuel cell stability and durability with specific chapters examining performance characterization, fuel processing and electrode poisoning

Download or read book ICREEC 2019 written by Ahmed Belasri and published by Springer Nature. This book was released on 2020-06-10 with total page 659 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.

Download or read book Fuel Cells written by Supramaniam Srinivasan and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2006-05-05 with total page 707 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This concise sourcebook of the electrochemical, engineering and economic principles involved in the development and commercialization of fuel cells offers a thorough review of applications and techno-economic assessment of fuel cell technologies, plus in-depth discussion of conventional and novel approaches for generating energy. Parts I and II explain basic and applied electrochemistry relevant to an understanding of fuel cells. Part III covers engineering and technology aspects. The book is useful for undergraduate and graduate students and scientists interested in fuel cells. Unlike any other current book on fuel cells, each chapter includes problems based on the discussions in the text.

Download or read book Fuel Cells written by Wolf Vielstich and published by . This book was released on 1965 with total page 523 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: