Docteur Armelle RINGUEDE – Chimie ParisTech, École Nationale Supérieure de Chimie de Paris – Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP) – Equipe Interfaces, Electrochimie, Energie (I2E)
Apport de la spectroscopie d’impédance pour la caractérisation de couches minces d’oxyde en vue de leur intégration dans des dispositifs électrochimiques de type pile à combustible
Résumé :
Les piles à combustible de type MCFC (Molten Carbonate Fuel Cells) et SOFC (Solid Oxide Fuel Cells) bénéficient d’un fonctionnement à haute température (>600°C) qui leur confèrent des rendements de conversion importants. Néanmoins, leur durée de vie souffre de l’accélération thermique des dégradations, comme la réactivité chimique aux interfaces électrodes/électrolyte, les problèmes de compatibilité thermique entre les matériaux, la corrosion des plaques d’interconnexion etc.
Une des solutions est d’abaisser la température de fonctionnement, ce qui implique le développement de nouveaux matériaux et/ou de nouvelles architectures, dont l’intégration de matériaux en couches minces : aux interfaces anode/électrolyte, cathode/électrolyte, comme électrolyte lui-même, comme revêtements protecteurs des interconnecteurs, etc.
Après un bref rappel sur la problématique des dispositifs haute température, les techniques de fabrication des couches minces d’oxyde mises en œuvre dans le groupe seront présentées (ALD, sol-gel, voie électrochimique). J’insisterai plus précisément sur l’utilisation et le développement de la spectroscopie d’impédance comme outil de caractérisation des propriétés catalytiques, électriques, électrochimiques de ces couches, en illustrant sur des résultats originaux.
