Phénomènes de dégradation des électrolyseurs à membrane anionique

Il y a eu récemment de réelles avancées technologiques liées au développement de la production d'hydrogène ?vert? en utilisant l'électrolyse d'eau. Une technologie alternative qui combine un bas coût avec un rendement élevé de production d'hydrogène est l?électrolyse à membrane échangeuse d'anions (?anion exchange membrane water electrolysis? AEMWE). Quelques systèmes AEMWE sont déjà disponibles commercialement, mais leur déploiement est freiné par le manque de compréhension des facteurs limitant leur durabilité. Cette thèse vise à étudier les phénomènes de dégradation qui constituent un obstacle majeur pour cette technologie relativement jeune, et à interpréter ces processus en terme des propriétés (électro)chimiques et mécaniques des différents composants et interfaces. Une des tâches de cette thèse sera la définition des protocoles de test de vieillissement accéléré (?accelerated stress test? AST) qui permettront la mise en évidence rapide des dégradations du système. Des ASTs courts et longs (1000 h) seront réalisés, au cours desquels les courbes de polarisation et d'impédance seront mesurées à intervalles réguliers. La caractérisation post-mortem sera effectuée sur des composants vieillis et comparée sur des composants frais pour élucider les changements morphologiques et chimiques provoqués par les cycles de tests AST. Des analyses des produits gazeux et des espèces dissoutes dans l'électrolyte au cours des essais fourniront à la communauté une vue d'ensemble complète des facteurs intervenant sur la durabilité des systèmes AEMWE, et faciliteront leurs optimisations.