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PERSEE 02 - Synthèse et caractérisation de catalyseurs à faible taux de platine pour la compression électrochimique

PERSEE 02 - Synthèse et caractérisation de catalyseurs à faible taux de platine pour la compression électrochimique

Synthesis and characterization of low platinum loaded catalysts for H2 electrochemical compression

Proposition de thèse

Spécialité

Energétique et Procédés

Ecole doctorale

SMI - Sciences des Métiers de l'Ingénieur

Directeur de thèse

BEAUGER Christian

Co-directeur de thèse

BERTHON-FABRY Sandrine

Unité de recherche

Energétique et Procédés

Contact
Date de validité

01/10/2018

Site Webhttp://www.persee.mines-paristech.fr/Accueil
Mots-clés

Compression électrochimique, matériaux d'électrode, synthèse, caractérisations physicochimiques et électrochimiques

H2 compression, electrode materials, synthesis, physicochemical and electrochemical characterizations

Résumé

Depuis plus de 20 ans le groupe MATPRO du centre de recherche PERSEE/MINES ParisTech étudie les matériaux nanostructurés pour application dans les domaines du stockage et de la conversion d'énergie, en particulier pour le développement de la filière hydrogène et des piles à membrane échangeuse de protons (PEMFC). Les recherches menées vont du développement de nouveaux matériaux et leur caractérisation (tant physicochimique qu'électrochimique) à leur évaluation dans les dispositifs et procédés associés. Dans ce cadre, le laboratoire propose un sujet de thèse sur l'élaboration et l'évaluation de nouveaux électrocatalyseurs à faible taux de platine pour la compression électrochimique. Cette thèse sera menée dans le cadre d'un projet européen en collaboration avec des partenaires académiques et industriels (Sintef, HyET, HyGEAR, MTSA et SHELL). Les travaux seront effectués sur le site de Sophia Antipolis (06).

For more than 20 years the MATPRO group at the PERSEE / MINES ParisTech research Center has been studying nanostructured materials for application in the fields of energy storage and conversion, in particular for the development of the hydrogen sector and proton exchange membrane cells. (PEMFC). The research carried out ranges from the development of new materials and their characterization (both physicochemical and electrochemical) to their evaluation in the associated devices and processes. In this context, the laboratory proposes a PhD thesis on the development and evaluation of new electrocatalysts with low platinum content for electrochemical compression. This thesis will be conducted as part of a European project in collaboration with academic and industrial partners (Sintef, HyET, HyGEAR, MTSA and SHELL). The work will be carried out on the site of Sophia Antipolis (06).

Contexte

Contexte et enjeux : Le contexte environnemental et économique actuel nous conduit à rechercher de nouvelles solutions énergétiques propres, fiables et à haut rendement énergétique. L'électromobilité fait partie des propositions déjà largement étudiées et dans ce contexte les piles à combustible apparaissent de plus en plus pertinentes pour satisfaire les besoins d'autonomie et lever les contraintes de ravitaillement. L'infrastructure de distribution d'hydrogène reste encore à développer, en particulier l'accroissement du réseau de stations de remplissage à haute pression (350 ou 700 bars), technologie majoritairement plébiscitée par l'industrie automobile. La compression électrochimique s'avère un moyen fiable et efficace pour atteindre les hautes pressions visées. Certains verrous restent néanmoins à lever pour rendre la technologie économiquement viable. L'optimisation des électrocatalyseurs employés devra notamment permettre de les rendre plus performants et moins coûteux.

Encadrement

Quotité d'encadrement 50% - 50%

Profil candidat

Profil type pour une thèse à MINES ParisTech: Ingénieur et/ou Master recherche - Bon niveau de culture générale et scientifique. Bon niveau de pratique du français et de l'anglais. Bonnes capacités d'analyse, de synthèse, d'innovation et de communication. Qualités d'adaptabilité et de créativité. Capacités pédagogiques. Motivation pour l'activité de recherche.
Projet professionnel cohérent.

Merci d'envoyer votre candidature à :
christian.beauger@mines-paristch.fr et sandrine.berthon-fabry@mines-paristech.fr.

Pré-requis (compétences spécifiques pour cette thèse) :
Fortes compétences en chimie et en science des matériaux et en électrochimie. Très bonne maitrise de l'anglais

Proven ability in experimental research, well organized and self-motivated, good communications skills both orally and written in English.

Good skills in chemistry, material sciences and electrochemistry.

Résultat attendu

Résultats attendus :
1. Maîtrise des étapes de synthèse des électrocatalyseurs (support et dépôt de platine).
2. Compréhension de l'influence des paramètres de synthèse sur les caractéristiques physicochimiques et électrochimiques du matériau final.

Objectif

Objectifs scientifiques généraux:
1. Elaboration et caractérisation de nouveaux matériaux d'électrode à faible taux de platine pour la compression électrochimique
2. Evaluation des performances électrochimiques en milieu liquide (RDE) et assemblage membrane électrodes (monocellule), tests de compression

Références

NR

Type financement

Autre type de financement

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