Etude et optimisation des propriétés de transport de l’oxygène à travers des matériaux conducteurs mixtes pour la production d’énergie décarbonée

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Membrane céramique, Conducteur mixte, Semi-perméabilité à l’oxygène, Cinétiques d’échanges de surface, Diffusion volumique, Architecture, Dépôt, Support poreux

Mots-clés

Énergies décarbonées,

Perméabilité

Les conducteurs mixtes ioniques et électroniques sont utilisés dans de nombreux domaines d’applications, et notamment comme matériau d’électrodes pour les piles à combustible de type SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) ou comme matériaux membranaires pour la séparation et la production d’oxygène. Cependant, les flux de semi-perméabilité à l’oxygène obtenus par la technologie membranaire ne sont pas suffisamment importants actuellement pour répondre aux besoins industriels. L’enjeu de ces travaux de thèse a donc été de mieux comprendre la nature des mécanismes de transport de l’oxygène à travers les membranes céramiques afin d’améliorer leurs flux de semi-perméabilité à l’oxygène. Les propriétés de transport de l’oxygène de matériaux pérovkites à base de lanthane ou de baryum ont ainsi été caractérisées à partir d’un appareil original mis au point au laboratoire. Dans un deuxième temps, de nouvelles architectures de membranes ont été élaborées et caractérisées en termes de semi-perméabilité à l’oxygène.