[Publication] Matériaux carbonés dopés à l’azote comme électrode de pile à combustible PEMFC

Vendredi 9 avril 2021
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Présentant une surface très élevée, une bonne conductivité électrique et une forte densité de sites actifs, les matériaux graphéniques dopés à l’azote ont été testés comme catalyseurs de la réaction de réduction de l’oxygène d'une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC).

Ces matériaux, préparés via un procédé solvothermal, ont été montés en pile complète et les performances de celle-ci ont été étudiées par chronopotentiométrie et spectroscopie d'impédance, en fonction des conditions de synthèse.
L’étude des relations entre le comportement électrochimique des matériaux et leurs propriétés a montré que les matériaux modérément cristallisés avec une faible teneur en oxygène présentaient les propriétés catalytiques les plus élevées, avec une densité de courant supérieure à 30 mA.cm-2 et une densité de puissance maximale de 2,3 mW.cm-2.
Cette étude, effectuée dans le cadre d’une thèse en partenariat avec le LRGP, a bénéficié d’un financement de Lorraine Université d’Excellence.

 

Titre : Metal-free nitrogen-doped graphenic materials as cathode catalysts for the oxygen reduction reaction in polymer electrolyte membrane fuel cells

Auteurs : L. Moumaneix, S. Fontana, C. Hérold, F. Lapicque

Nom de la revue : Journal of Applied Electrochemistry

Date de parution (en ligne) : 14 février 2021

Lien : https://doi.org/10.1007/s10800-021-01532-6

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L’optimisation des propriétés des matériaux graphéniques dopés à l’azote utilisés comme catalyseurs sans métal noble conduit à des performances en pile complète très prometteuses.