Description

Ce projet vise à étudier l’impact de nouveaux ionomères et supports carbonés sur les interactions au sein de la couche active cathodique des PEMFC. Actuellement, le Nafion, ionomère de référence à base de PFSA, pourrait être interdit à court terme, poussant à l’émergence d’ionomères aux structures chimiques radicalement différentes. Parallèlement, de nouveaux supports carbonés sont développés pour améliorer la stabilité des couches catalytiques, en jouant sur leur géométrie et leur chimie. Ces modifications altèrent la microstructure de la couche active, qui doit assurer trois fonctions critiques : un réseau conducteur électronique (via le carbone), un réseau conducteur protonique (via l’ionomère) et un réseau de pores pour l’évacuation de l’eau et le transport d’oxygène. Le projet a pour objectif de comprendre comment ces nouveaux composants modifient les paramètres physiques (hydrophilicité, porosité, agrégation, qualité des réseaux) et d’identifier les combinaisons optimales pour maximiser les performances de la couche active.

Compétences requises

Formation de niveau Master (ou équivalent) en physico-chimie, science des matériaux, électrochimie ou domaines connexes. Solides bases en caractérisation des matériaux, des dispersions et/ou des interfaces, avec un intérêt marqué pour les systèmes de stockage et de conversion de l’énergie à faible impact carbone. Goût prononcé pour le travail expérimental approfondi et la mise en place de protocoles rigoureux. Capacité à analyser, croiser et interpréter des données issues de techniques complémentaires, faisant preuve d’autonomie, de curiosité scientifique et d’esprit critique. Aptitude à conduire des expérimentations et à restituer les résultats et analyses de manière claire, didactique et scientifiquement rigoureuse.

Bibliographie

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Mots clés

Pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC), Couche active cathodique, Ionomère sans fluor, Supports carbonés graphitisés, Microstructure et réseaux conducteurs