Informations générales
Entité de rattachement
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Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.
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• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
SL-DES-25-0767
Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Phénomènes de dégradation des électrolyseurs à membrane anionique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
La production d'hydrogène en utilisant l’électrolyse à membrane échangeuse d’anions (“anion exchange membrane water electrolysis” AEMWE) est une technologie prometteuse pour le stockage des grandes quantités d'électricité. Quelques systèmes AEMWE sont déjà disponibles commercialement, mais leur déploiement est freiné par le manque de compréhension des facteurs limitant leur durabilité. La thèse proposée vise donc à étudier à l’échelle d’une cellule unitaire les phénomènes de dégradation induits, entre autres, par l'intermittence de son fonctionnement. Cette étude portera sur des mécanismes multi-physiques (thermique, fluidique, électrochimique, chimique) intervenant dans les processus de dégradation et pouvant affecter différents composants de la cellule. Cette étude s'appuiera sur des moyens d'essais du CEA et sera complétée par la modélisation des mécanismes physiques de dégradation (modèles empiriques, semi-empiriques et/ou théoriques) puis leur intégration dans un code de simulation développé au CEA. Les électrolyseurs devant garantir des durées de vie de plusieurs années, une des tâches de cette thèse concernera la définition de protocoles de test de vieillissement accéléré (“accelerated stress test” AST) qui permettront la mise en évidence rapide des dégradations du système. Ces ASTs seront suivis de caractérisation post-test de la microstructure des composants (analyses de type XPS, XRD, MEB) afin d'identifier la nature des principaux mécanismes de dégradation. La quantification de ces mécanismes s'appuiera sur des caractérisations électrochimiques réalisées durant les essais. Elles serviront à développer et calibrer les modèles de dégradation.
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Connaissances des systèmes électrochimiques
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
KEELEY Gareth
gareth.keeley@cea.fr
CEA
DES/DEHT//LMEA
CEA/Grenoble
17 Avenue des Martyrs
38054 Grenoble Cedex 9
0438789980
Tuteur / Responsable de thèse
MAILLARD Frédéric
Frederic.Maillard@grenoble-inp.fr
LEPMI
(0)476 826 592
En savoir plus
https://www.linkedin.com/in/gareth-keeley-797b4935/