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Mise en forme et évaluation des performances de cellules de piles à combustible SOFC à base de Baln 0,3 TI0,7 O2,85 (BIT07)
Cette thèse a permis de développer des matériaux d'électrodes autour de BIT07 (BaIn0,3Ti0,7O2,85 0,15), matériau d'électrolyte développé à l'IMN et de les mettre en forme dans une cellule de pile à combus- tible SOFC. Unepremière partie de cette thèse s'est intéressée àIa compati...
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| Auteurs principaux : | , , , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Mise en forme et évaluation des performances de cellules de piles à combustible SOFC à base de Baln 0,3 TI0,7 O2,85 (BIT07) / Marika Letilly; sous la direction de Annie Le Gal La Salle ; co-directeur Olivier Joubert |
| Publié : |
2010 |
| Description matérielle : | 1 vol. (242-LV f.) |
| Condition d'utilisation et de reproduction : | Publication autorisée par le jury |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Sciences des matériaux : Nantes : 2010 |
| Sujets : |
| Résumé : | Cette thèse a permis de développer des matériaux d'électrodes autour de BIT07 (BaIn0,3Ti0,7O2,85 0,15), matériau d'électrolyte développé à l'IMN et de les mettre en forme dans une cellule de pile à combus- tible SOFC. Unepremière partie de cette thèse s'est intéressée àIa compatibilité chimique, mécanique et électrochimique de BIT07 avec des matériaux de cathode usuels et tout particulièrement au couple BIT07 /LSCF (La0,58Sr0,4Co0,2Fe0,8O3-8). Une optimisation de la microstructure de l'électrode a per- mis d'obtenir une résistance de polarisation de 0,07 .cm2 à 700 °C pour l'assemblage BIT07 /LSCF. Ces deux matériaux peuvent réagir pour former une solution solide complète dont les propriétés élec- triques et mécaniques varient continûment entre BIT07 et LSCF. Dans une autre partie, une demi-cellule anode/électrolyte a été réalisée par coulage en bande et co-frittage. La composition de l'anode, un cermet BIT07 /Ni et sa microstructure ont été optimisées en fonction de mesures électrochimiques (0,15 .cm2 à 700 °C). Des cellules complètes SOFC ont été obtenues par sérigraphie de· la cathode LSCF sur la demi-cellule. Une densité de puissance maximale de 266 mW.cm-2 et une ASR de 0,81 .cm2 ont été obtenues à 700 °C This thesis allowed to develop electrode materials around the BIT07 (BaIn0,3Ti0,7O2,85 0,15), electro- lyte material developed at the IMN and to design them on a SOFC. A first part of the thesis deals with the chemical, mechanical and electrochemical compatibilities of BIT07 with usual cathode materials and in particular BIT07 /LSCF (La0,58Sr0,4Co0,2Fe0,8O3-8). An optimisation of the electrode microstructure allows to obtain a polarisation resistance of 0.07 .cm2 at 700 °C for the BIT07 /LSCF couple. Those two phases react together to form a complete solid solution, whose electrical and mechanical properties vary continuously between BIT07 and LSCF. In another part, a half cell anode/electrolyte has been designed by tape casting and co-firing. The anode's composition (a cermet based on BIT07 /Ni) and its microstructure have been optimised thanks to electrochemical measurements (0.15 .cm2 at 700 °C). Complete SOFCs have been obtained by screen-printing the cathode LSCF onto the half cell. A maximum power density of 266 mW.cm-2 and an ASR value of 0.81 .cm2 have been achieved at 700 °C |
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| Variantes de titre : | Design and evaluation of the performances of SOFC based on Baln0,3TI0,7O2,85 (BIT07) |
| Notes : | Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL)(Le Mans) Autre(s) contribution(s) : Guy Ouvrard (Président du jury) ; Jean-Marc Bassat, Philippe Stevens, Thibaud Delahaye (Membre du jury) ; Nikolaos Bonanos, Christian Guizard (Rapporteurs) |
| Bibliographie : | Bibliogr. f. XLV-LIV., 130 réf. |