Description du sujet de thèse
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Analyse des mécanismes de dégradation des cellules à oxyde solide par microscopie électronique en transmission et par sonde atomique tomographique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
L'électrolyse haute température est aujourd'hui considérée comme la technologie la plus prometteuse pour produire de l'hydrogène vert. La réaction d'électrolyse a lieu dans une cellule SOC (pour Solid Oxide Cell) constituée d'une électrode à oxygène (LSCF ou PrOx) et une électrode à hydrogène (Ni-YSZ) séparées par un électrolyte (YSZ). Pour accompagner l'industrialisation, la durabilité des SOCs doit encore être améliorée. Les principales pertes de performances sont liées à la dégradation des deux électrodes. Pour pouvoir proposer une voie d'amélioration, il est essentiel de comprendre finement les mécanismes de dégradation des électrodes. Dans cette thèse, nous proposons donc d'appliquer la microscopie électronique en transmission à haute résolution et la sonde atomique (SAT) pour étudier la dégradation des électrodes après vieillissement sous courant. Il s'agira d'une part de mettre en œuvre les différentes techniques de microscopie électronique avancées couplées à la spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie (EDX) et par spectroscopie de pertes d'énergie des électrons (EELS). D'autre part, des analyses menées sur une SAT permettront d'avoir une information tridimensionnelle particulièrement adaptée à la structure complexe des électrodes.
Ces travaux devraient permettre de mieux appréhender les mécanismes de dégradations des cellules d'électrolyse haute température. Des recommandations sur leur fabrication pourront donc être émises afin d'en améliorer la durée de vie.
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Master de Recherche dans le domaine des matériaux
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2024
Personne à contacter par le candidat
DAVID Thomas < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRT
CEA Grenoble
Campus Minatec, Bât.51
17 rue des Martyrs
38054 Grenoble Cedex 9
0438784870
Tuteur / Responsable de thèse
LAURENCIN Jerôme < email supprimé pour raison de sécurité >
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
Analyse des mécanismes de dégradation des cellules à oxyde solide par microscopie électronique en transmission et par sonde atomique tomographique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
L'électrolyse haute température est aujourd'hui considérée comme la technologie la plus prometteuse pour produire de l'hydrogène vert. La réaction d'électrolyse a lieu dans une cellule SOC (pour Solid Oxide Cell) constituée d'une électrode à oxygène (LSCF ou PrOx) et une électrode à hydrogène (Ni-YSZ) séparées par un électrolyte (YSZ). Pour accompagner l'industrialisation, la durabilité des SOCs doit encore être améliorée. Les principales pertes de performances sont liées à la dégradation des deux électrodes. Pour pouvoir proposer une voie d'amélioration, il est essentiel de comprendre finement les mécanismes de dégradation des électrodes. Dans cette thèse, nous proposons donc d'appliquer la microscopie électronique en transmission à haute résolution et la sonde atomique (SAT) pour étudier la dégradation des électrodes après vieillissement sous courant. Il s'agira d'une part de mettre en œuvre les différentes techniques de microscopie électronique avancées couplées à la spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie (EDX) et par spectroscopie de pertes d'énergie des électrons (EELS). D'autre part, des analyses menées sur une SAT permettront d'avoir une information tridimensionnelle particulièrement adaptée à la structure complexe des électrodes.
Ces travaux devraient permettre de mieux appréhender les mécanismes de dégradations des cellules d'électrolyse haute température. Des recommandations sur leur fabrication pourront donc être émises afin d'en améliorer la durée de vie.
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Master de Recherche dans le domaine des matériaux
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2024
Personne à contacter par le candidat
DAVID Thomas < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRT
CEA Grenoble
Campus Minatec, Bât.51
17 rue des Martyrs
38054 Grenoble Cedex 9
0438784870
Tuteur / Responsable de thèse
LAURENCIN Jerôme < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DTCH
17 avenue des Martyrs
38054 Grenoble cedex 9
0438782210
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