Description du sujet de thèse
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Étude de l'endommagement mécanique des cellules à oxyde solide: impact des modes de fonctionnement et des profils de chargement sur la réponse électrochimique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les cellules à oxyde solide (SOCs) sont des convertisseurs électrochimiques fonctionnant à hautes températures qui peuvent être utilisés pour produire soit de l'électricité en mode pile à combustibles (SOFC) ou de l'hydrogène en mode d'électrolyse (SOEC). Grâce à un large éventail de cas d'application, cette technologie est susceptible d'offrir de nombreuses solutions innovantes pour assurer la transition vers l'utilisation massive d'énergies renouvelables. Néanmoins, malgré tous leurs avantages, l'industrialisation à grande échelle de cette technologie reste entravée par la durabilité des SOCs. En effet, les SOCs sont limitées par de nombreux phénomènes physiques dont notamment l'endommagement mécanique des électrodes. Par exemple, la formation de microfissures dans l'électrode dite à hydrogène est une des sources majeures de dégradation. Les mécanismes mis en jeu ainsi que l'impact des microfissures sur les performances restent cependant mal connus à ce jour. Par une approche de modélisation multi-physique, cette thèse propose (i) de simuler les dommages dans la microstructure de l'électrode et (ii) de calculer leur impact sur la perte de performances. Une fois le modèle validé sur des expériences originales, une analyse de sensibilité sera conduite et des recommandations seront émises pour des électrodes optimisées.
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
mécanique du solide
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
HUBERT Maxime < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DTCH//LES
17 avenue des Martyrs
38054 Grenoble cedex 9
0438784360
Tuteur / Responsable de thèse
LAURENCIN Jerôme < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DTCH
17 avenue des Martyrs
38054 Grenoble cedex 9
0438782210
En savoir plus
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Étude de l'endommagement mécanique des cellules à oxyde solide: impact des modes de fonctionnement et des profils de chargement sur la réponse électrochimique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les cellules à oxyde solide (SOCs) sont des convertisseurs électrochimiques fonctionnant à hautes températures qui peuvent être utilisés pour produire soit de l'électricité en mode pile à combustibles (SOFC) ou de l'hydrogène en mode d'électrolyse (SOEC). Grâce à un large éventail de cas d'application, cette technologie est susceptible d'offrir de nombreuses solutions innovantes pour assurer la transition vers l'utilisation massive d'énergies renouvelables. Néanmoins, malgré tous leurs avantages, l'industrialisation à grande échelle de cette technologie reste entravée par la durabilité des SOCs. En effet, les SOCs sont limitées par de nombreux phénomènes physiques dont notamment l'endommagement mécanique des électrodes. Par exemple, la formation de microfissures dans l'électrode dite à hydrogène est une des sources majeures de dégradation. Les mécanismes mis en jeu ainsi que l'impact des microfissures sur les performances restent cependant mal connus à ce jour. Par une approche de modélisation multi-physique, cette thèse propose (i) de simuler les dommages dans la microstructure de l'électrode et (ii) de calculer leur impact sur la perte de performances. Une fois le modèle validé sur des expériences originales, une analyse de sensibilité sera conduite et des recommandations seront émises pour des électrodes optimisées.
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
mécanique du solide
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
HUBERT Maxime < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DTCH//LES
17 avenue des Martyrs
38054 Grenoble cedex 9
0438784360
Tuteur / Responsable de thèse
LAURENCIN Jerôme < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DTCH
17 avenue des Martyrs
38054 Grenoble cedex 9
0438782210
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