Projet 2023 COLORR – Ingénierie des interfaces électrochimiques et catalyseurs optimisés pour la réduction de l’oxygène

Parmi les nombreuses technologies de motorisations existantes pour répondre aux exigences de mobilité durable, les piles à combustible basses températures (PEMFC, AEMFC) sont des convertisseurs électrochimiques particulièrement adaptées au besoin de clients qui recherchent une grande autonomie, une charge rapide et des émissions réduites de gaz à effet de serre. Idéalement utilisées dans des applications de transport lourd (camions, trains), l’adoption de cette technologie à grande échelle est entravée par son coût, ses faibles rendements et sa durabilité encore éloignée des 20 000 heures requis. Ces obstacles majeurs sont fortement reliés à la réaction de réduction de l’oxygène à la cathode (ORR) qui a une cinétique lente et donc nécessite une masse de catalyseur à base de métaux nobles plus importante qu’à l’anode. La faible solubilité de O2, l’hydrophobicité de cathode pour évacuer l’eau produite et la dissolution du catalyseur sont à l’origine de la durée de vie réduite de ces piles.

Parmi les nombreuses technologies de motorisations existantes pour répondre aux exigences de mobilité durable, les piles à combustible basses températures (PEMFC, AEMFC) sont des convertisseurs électrochimiques particulièrement adaptées au besoin de clients qui recherchent une grande autonomie, une charge rapide et des émissions réduites de gaz à effet de serre. Idéalement utilisées dans des applications de transport lourd (camions, trains), l’adoption de cette technologie à grande échelle est entravée par son coût, ses faibles rendements et sa durabilité encore éloignée des 20 000 heures requis.

Ces obstacles majeurs sont fortement reliés à la réaction de réduction de l’oxygène à la cathode (ORR) qui a une cinétique lente et donc nécessite une masse de catalyseur à base de métaux nobles plus importante qu’à l’anode. La faible solubilité de O2, l’hydrophobicité de cathode pour évacuer l’eau produite et la dissolution du catalyseur sont à l’origine de la durée de vie réduite de ces piles.