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Entité de rattachement
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• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
SL-DES-24-0055
Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Développement de matériaux d'électrode durables pour la production d'hydrogène par électrolyse de l'eau
Contrat
Thèse
Description de l'offre
L'électrolyse haute température (EHT) est aujourd'hui envisagée comme la technologie à haut rendement pour produire l'hydrogène avec un faible impact carbone. La réaction d’électrolyse a lieu dans une cellule constituée d’un empilement de couches céramiques, dans laquelle une molécule d'eau se dissocie sous l'effet d'un courant électrique et d'un apport de chaleur pour former de l'hydrogène et de l'oxygène. Pour rendre la technologie EHT en adéquation avec les objectifs de développement durable de l'Accord de Paris, il est essentiel de réduire la dépendance aux matières premières critiques (Critical Raw Materials CRM) de cette technologie.
La thèse proposée s’inscrit dans le cadre d’un projet européen, SUSTAINCELL. Celui-ci vise à soutenir l'industrie européenne dans le développement de la prochaine génération d'électrolyseurs et de technologies de piles à combustible (à basse et haute température) en développant une chaîne d'approvisionnement européenne durable de matériaux, de composants et de cellules.
L’objectif de la thèse est de limiter l’utilisation de matériaux critiques dans le matériau d’électrode à oxygène, un oxyde de structure pérovskite à base de lanthane, de strontium, de cobalt et de fer, en substituant les éléments critiques par de nouveaux cations. En parallèle, une partie des travaux sera menée sur l’optimisation du procédé de synthèse, en termes de rendement et de montée en capacité.
Après une étude bibliographique sur les matériaux d’électrodes à oxygène, le travail proposé sera dans un premier temps axé sur la synthèse par voie chimique ainsi que sur la caractérisation fine de différentes compositions. La compatibilité thermique et chimique avec les autres matériaux constituant la cellule sera étudiée, puis ce travail débouchera sur la mise en forme des matériaux avec les propriétés les plus intéressantes afin de les tester électriquement et électrochimiquement. Le comportement électrochimique de l’électrode sera analysé afin de comprendre l’influence des substitutions et de déterminer les performances électrochimiques
Université / école doctorale
Chimie Physique et Chimie Analytique de Paris-Centre (ED388)
Université de Paris
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Sciences des matériaux, chimie ou électrochimie
Demandeur
Disponibilité du poste
01/01/2024
Personne à contacter par le candidat
GRINDLER Elisa elisa.grindler@cea.fr
CEA
DRT/DTNM/LFM
17, rue des Martyrs
38054 GRENOBLE Cedex 9
0438785266
Tuteur / Responsable de thèse
RINGUEDE Armelle armelle-ringuede@enscp.fr
LECA - UMR CNRS 7575
LECA-UMR CNRS 7575
ENSCP
11 rue Pierre et Marie Curie
75231 Paris Cedex 05
01-55-42-12-35
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