Colloque

Membranes conductrices anioniques pour piles à combustible alcalines

Jean-François Fauvarque

Eric Agel

Jacques Bouet

Membre a labase

Jean-François Fauvarque

Résumé du colloque

Le laboratoire d'Électrochimie Industrielle du CNAM réalise des électrolytes solides polymères alcalins pour les utiliser dans une pile à combustible (l'équivalent en milieu alcalin des PEMFC). Ainsi, après avoir étudié des membranes de type polymère solvatant, le laboratoire synthétise aujourd'hui de nouvelles membranes de type polyélectrolyte. À partir d'un polymère de base commercial et bon marché (polyépichlorhydrine), on greffe des sites ioniques positifs à l'aide d'une ou plusieurs amines tertiaires (diazabicyclooctane). Plusieurs membranes ont été préparées, étudiées et caractérisées. La capacité d'échange ionique en ions OH- est de l'ordre de 1 méq.g-1 de polymère. Une caractérisation électrochimique a permis de mettre en évidence des conductivités ioniques de l'ordre de 10-2 S.cm-1 dans des solutions de potasse de concentration 1 M. Les nombres de transport obtenus à l'aide de méthodes statiques (Henderson) et dynamique (Hittorf) ont des valeurs comprises entre 0,92 et 0,99. Les premiers résultats, obtenus avec une pile à combustible réalisée en plaquant directement la membrane entre des électrodes préparées au laboratoire, ont démontré la faisablité du système. On atteint ainsi des densités de puissance de 45 mW.cm-2 pour une densité de courant 120 mA.cm-2 à 25 °C. Les travaux actuels sont basés sur l'amélioration des performances et de la durée de vie, ainsi que sur la modélisation structurale de la membrane.