PIE - Programme Interdisciplinaire Energie 2010-2013

Le projet vise à réaliser, caractériser et optimiser des assemblages membrane-électrodes pour des piles à combustible à membrane ionique (protonique ou anionique) obtenus par dépôt pulvérisation plasma directement sur une membrane polymère (en l’occurrence Nafion comme membrane protonique et FUMATECH comme membrane anionique). L’étude sera consacrée de façon détaillée à l’obtention de couches minces catalytiques de type Carbone – Platine avec ou sans fonctionnalisation plasma ou chimique. La caractérisation physico-chimique fine de ces couches permettra de définir le meilleur assemblage possible du point de vue de l’accessibilité au gaz, de la stabilité du catalyseur, en particulier la migration du platine dans la membrane, et de la tenue en pile. Les performances en pile visées sont de 500 mW.cm-2 pour une électrode de 500 à 1000 nm d’épaisseur. Les techniques d’analyse mises en œuvre seront le TEM, le MEB, l’XPS, la RBS, l’IR (adsorption, oxydation, ..) et la microbalance à quartz électrochimique (EQCM). Des tests en piles H2/O2 valideront les meilleurs assemblages en température et en fonction de la pression. La recherche d’un fonctionnement efficace en H2 à la pression atmosphérique et à 25°C sera poursuivie pour valider ce concept de pile autosupportée.