Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Développement d'une anode innovante à base de matériaux non critiques et durables pour l'électrolyse à membrane échangeuse d'anions
Contrat
Thèse
Description de l'offre
L'électrolyse de l'eau à membrane échangeuse d'anions (AEMWE) est une technologie récente et prometteuse pour produire de l'hydrogène vert, mais elle rencontre encore des défis majeurs en termes de performance et de durabilité. Actuellement, les anodes des électrolyseurs AEMWE sont constituées de deux couches : une couche poreuse (PTL), qui permet la circulation de l'électrolyte et des gaz, et une couche active, composée de catalyseurs et de liants, où se déroulent les réactions électrochimiques. Cette configuration limite la diffusion des réactifs et réduit la surface active disponible pour les réactions, ce qui impacte négativement les performances globales.
Ce projet de thèse propose de développer une anode innovante, basée sur des matériaux non critiques, en combinant les avantages des deux couches tout en minimisant leurs inconvénients. L'approche proposée consiste à fonctionnaliser la PTL, par l'ajout de nanoparticules catalytiques et/ou par une activation de surface, afin de lui conférer une activité électrochimique. Ces modifications permettront d'améliorer le transport des électrons et des réactifs, tout en augmentant la surface active pour la réaction d'évolution de l'oxygène (OER).
Le travail de cette thèse consistera à fonctionnaliser une PTL préalablement sélectionnée, puis à caractériser les anodes obtenues par des analyses structurales et électrochimiques approfondies. Les résultats attendus dans cette thèse est la réalisation d'une anode optimisée, offrant des performances accrues et une dégradation limitée, ainsi qu'une meilleure compréhension des phénomènes limitants dans les anodes AEMWE. Ce projet s'inscrit dans une démarche de développement de technologies durables, essentielles pour la transition énergétique.
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Demandeur
Personne à contacter par le candidat
TOUDRET Pierre < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DEHT//LMEA
CEA Grenoble
17 rue des martyrs
38054 GRENOBLE cedex 9
+33 (0)4 38 78 56 81
Tuteur / Responsable de thèse
FOUDA-ONANA Frédéric < email deleted for security reasons >
CEA
DRT/DEHT//LCPEM
CEA/DRT/LITEN/DEHT
Département de l'Electricité et de l'Hydrogène pour les Transports
17 Rue des martyrs
38054 Grenoble Cedex 9
France
04-38-78-93-66
En savoir plus
https://www.linkedin.com/in/pierre-toudret-1426aa140/
https://liten.cea.fr/cea-tech/liten
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Développement d'une anode innovante à base de matériaux non critiques et durables pour l'électrolyse à membrane échangeuse d'anions
Contrat
Thèse
Description de l'offre
L'électrolyse de l'eau à membrane échangeuse d'anions (AEMWE) est une technologie récente et prometteuse pour produire de l'hydrogène vert, mais elle rencontre encore des défis majeurs en termes de performance et de durabilité. Actuellement, les anodes des électrolyseurs AEMWE sont constituées de deux couches : une couche poreuse (PTL), qui permet la circulation de l'électrolyte et des gaz, et une couche active, composée de catalyseurs et de liants, où se déroulent les réactions électrochimiques. Cette configuration limite la diffusion des réactifs et réduit la surface active disponible pour les réactions, ce qui impacte négativement les performances globales.
Ce projet de thèse propose de développer une anode innovante, basée sur des matériaux non critiques, en combinant les avantages des deux couches tout en minimisant leurs inconvénients. L'approche proposée consiste à fonctionnaliser la PTL, par l'ajout de nanoparticules catalytiques et/ou par une activation de surface, afin de lui conférer une activité électrochimique. Ces modifications permettront d'améliorer le transport des électrons et des réactifs, tout en augmentant la surface active pour la réaction d'évolution de l'oxygène (OER).
Le travail de cette thèse consistera à fonctionnaliser une PTL préalablement sélectionnée, puis à caractériser les anodes obtenues par des analyses structurales et électrochimiques approfondies. Les résultats attendus dans cette thèse est la réalisation d'une anode optimisée, offrant des performances accrues et une dégradation limitée, ainsi qu'une meilleure compréhension des phénomènes limitants dans les anodes AEMWE. Ce projet s'inscrit dans une démarche de développement de technologies durables, essentielles pour la transition énergétique.
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Demandeur
Personne à contacter par le candidat
TOUDRET Pierre < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DEHT//LMEA
CEA Grenoble
17 rue des martyrs
38054 GRENOBLE cedex 9
+33 (0)4 38 78 56 81
Tuteur / Responsable de thèse
FOUDA-ONANA Frédéric < email deleted for security reasons >
CEA
DRT/DEHT//LCPEM
CEA/DRT/LITEN/DEHT
Département de l'Electricité et de l'Hydrogène pour les Transports
17 Rue des martyrs
38054 Grenoble Cedex 9
France
04-38-78-93-66
En savoir plus
https://www.linkedin.com/in/pierre-toudret-1426aa140/
https://liten.cea.fr/cea-tech/liten
