Post-doc PEMFC95 (H/F)

Missions :
Etude de l’activité vis-à-vis de la réaction d’oxydation de l’hydrogène (ROH) et de la tolérance aux impuretés (CO, CO2, etc.) de catalyseurs multimétalliques à base de platine en cellule à électrode à diffusion de gaz
Ce post-doctorat de 12 mois s’inscrit dans le contexte du projet PEPR "PEMFC95" qui consiste à développer des catalyseurs plurimétalliques d’oxydation de l’hydrogène actifs et stables pour la ROH et tolérants aux impuretés. En effet, les piles à combustible de type proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) développées jusqu’à présent utilisent de l’hydrogène très pur comme combustible à l’anode et de l’oxygène comme comburant à la cathode. Même si des procédés d’électrolyse de l’eau permettant la production d’hydrogène très pur sont en plein développement, il est peu probable qu’ils fournissent tout l’hydrogène nécessaire à la décarbonation de l’industrie et du transport dans le futur. La conversion de la biomasse par des méthodes thermochimique est donc envisagée. De plus, de nos jours, 95 % de l’hydrogène est produit par méthodes thermochimiques à partir de ressources fossiles (gaz naturel, pétrole et charbon). Ces méthodes conduisent à de l’hydrogène contenant des traces de CO, CO2, et H2S dont l’élimination complète est difficile et coûteuse. De plus, la présence du front d’oxygène lors des phases d’arrêt conduit à des dégradations à la fois à l’anode et à la cathode de la pile. Le développement de catalyseurs actifs, stables et tolérants aux CO, CO2, O2 et H2S, et l’augmentation de la température de fonctionnement de la PEMFC de 80 °C à 95 °C sont deux leviers permettant de diminuer ses coûts de fonctionnement et donc de favoriser son déploiement.
Activités :
La première partie du post-doctorat consistera à mettre en place la cellule à gaz permettant de mener l’étude du comportement de catalyseurs d’anode de PEMFC vis-à-vis de l’hydrogène impur à des température entre 80 °C et 100 °C. Dans un premier temps, des semi-assemblages membrane-électrode seront réalisés en utilisant des catalyseurs Pt/C et PtRu/C et un électrolyte solide (membrane Nafion) commerciaux, et utilisés pour établir les meilleures conditions expérimentales pour l’études du comportement des catalyseurs.
Dans un second temps, des catalyseurs plurimétalliques synthétisés en laboratoires (IC2MP, GREMI et ICGM) seront utilisés et les propriétés d’activité et de tolérance aux divers polluants et à leurs mélanges.
Enfin, dans un second temps, la stabilité des matériaux d’anode à base de Pt sélectionnés sera étudiée par vieillissement accéléré afin de déterminer les mécanismes responsables de leur vieillissement. De plus, une étude post-mortem des électrodes utilisées sera réalisée par des méthodes de caractérisation physique (MEB, MET, DRX, ICP-MS, XPS, etc.) afin de mettre en évidence l’effet d’un fonctionnement prolongé. Cette étude permettra de proposer des solutions afin de limiter la dégrad
Voir plus sur le site emploi.cnrs.fr...