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Dissertations / Theses on the topic 'Pile à combustible à membrane d’échange de protons (PEMFC)'

Author: Grafiati
Published: 4 June 2021
Last updated: 4 February 2022

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Woo, Sahng Hyuck. "Membranes composites acide perfluorosulfonique (PFSA)/argile pour un fonctionnement à faible humidité relative et haute température des piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC)." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLEM033.

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Abstract:
Cette thèse introduit de nouvelles membranes électrolytiques pouvant fonctionner à faible humidité relative (inférieure à 50%) et à une température intermédiaire, c'est-à-dire 90°C voire au-delà. Plus spécifiquement, la thèse tire profit de l'hygroscopicité de la morphologie d’argiles naturelles, lasépiolite microfibreuse et l’halloysite tubulaire . Ces nanoargiles ont été intégrées à des suspensions de Nafion® ou Aquivion pour préparer des membranes composites. Elles ont été fonctionnalisées et prétraitées pour les rendre conductrices protoniques et améliorer leur compatibilité avec les matri
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Mezzi, Rania. "Contrôle tolérant au vieillissement dans des systèmes pile à combustible PEMFC." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCD031.

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Abstract:
Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la réalisation d’un contrôle tolérant au vieillissement pour un système pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC). Afin d’atteindre cet objectif, des outils de supervision, comprenant le suivi de variables critiques, l’évaluation de l’état de santé présent et la prédiction de l’état futur sont étudiés et réalisés. L’information collectée est utilisée pour adapter la stratégie de contrôle du système. La priorité du système de supervision développé est d’assurer l’approvisionnement énergétique requis par l’utilisateur, tout en
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Dumercy, Laurent. "Contribution à la caractérisation thermique et fluidique d'une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC)." Besançon, 2004. http://www.theses.fr/2004BESA2004.

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Abstract:
L'objet de la thèse porte sur la modélisation thermique et fluidique d'une pile à combustible à membrane échangeuse de proton. La gestion de la température interne de la pile influe sur ses performances, soit directement au niveau de la réaction électrochimique, soit par la détermination de ses caractéristiques internes (hydratation de la membrane, résistance à la diffusion dans les zones poreuses). La modélisation s'est effectuée suivant deux axes. D'une part, le comportement thermique a été appréhendé au niveau global. La pile est étudiée, dans son ensemble, sous la forme d'un réseau de rési
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Dijoux, Étienne. "Contrôle tolérant aux défauts appliqué aux systèmes pile à combustible à membrane échangeuse de protons (pemfc)." Thesis, La Réunion, 2019. http://www.theses.fr/2019LARE0008/document.

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Abstract:
La pile à combustible apparaît comme un système performant pour produire de l’électricité « verte » à partir de l’hydrogène dès lors que celui-ci est produit à partir de sources d’énergie renouvelables. Les avantages et la maturité de la technologie à membrane polymère font des PEMFC des candidates prometteuses. Cependant, plusieurs verrous scientifiques et technologiques limitent encore leur utilisation à grande échelle, en particulier leur coût, leur fiabilité et leur durée de vie. L’amélioration de ces caractéristiques passe par la mise en place d’outils de supervision, de détection de défa
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Rambaud, Frédéric. "Elaboration de matériaux hybrides par procédé sol-gel pour application pile à combustible PEMFC." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066046.

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Abstract:
Des membranes hybrides composées de polymère organique non conducteur protonique et d’une charge minérale conductrice sont élaborées en vue d’une application PEMFC dans le but d’augmenter la température de fonctionnement de la pile. Cette élévation de la température est rendue nécessaire pour accroître la durée de vie des électrodes et gagner ainsi en efficacité. Le concept original, développé dans cette étude, est l’emploi d’une composante inorganique mésoporeuse hybride, anisotrope et dispersable dans une phase organique. La silice est un matériau connu pour son caractère hygroscopique. De p
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Zhao, Zuzhen. "Détermination des mécanismes de dégradation d'électrodes modèles de pile à combustible à membrane échangeuse de protons." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00764891.

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Abstract:
Ce travail de thèse s'est intéressé aux mécanismes de dégradation de nanoparticules de Pt supportées sur carbone utilisées pour catalyser les réactions électrochimiques dans une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) et à leur conséquences d'un point de vue cinétique. Nous avons mis en évidence les différents mécanismes (maturation d'Ostwald 3D, corrosion du support carboné, migration/agrégation des cristallites métalliques) conduisant à une perte de surface active électrochimiquement et avons trouvé des conditions permettent d'isoler chacun de ces mécanismes. En premier l
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Cognard, Gwenn. "Electrocatalyseurs à base d’oxydes métalliques poreux pour pile à combustible à membrane échangeuse de protons." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAI007.

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Abstract:
Les électrocatalyseurs conventionnels utilisés dans les piles à combustibles à membrane échangeuse de protons (PEMFC) sont composés de nanoparticules de platine supportées sur des noirs de carbone de forte surface spécifique. A la cathode de la PEMFC, siège de la réaction de réduction de l’oxygène (ORR), le potentiel électrochimique peut atteindre des valeurs élevées - notamment lors de phases arrêt-démarrage - engendrant des dégradations irréversibles du support carboné. Une solution « matériaux » consiste à remplacer ce dernier par des supports à base d’oxydes métalliques. Ceux-ci doivent êt
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Ferrandez, Anne-Claire. "Synthèse et caractérisation des nouvelles architectures catalytiques pour une application en pile à combustible du type PEMFC." Poitiers, 2011. http://nuxeo.edel.univ-poitiers.fr/nuxeo/site/esupversions/1cb2c4a4-6d5f-47d5-b0a0-5d40f245abd4.

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Abstract:
Cette thèse s'inscrit dans le contexte de développement de nouvelles couches catalytiques pour les piles à combustible du type PEMFC, basée sur la transposition de la phénoménologie du point triple à l'échelle moléculaire. Les travaux portent sur le greffage de polymères conducteurs protoniques à la surface de nanoparticules de platine afin d'obtenir des complexes catalytiques hybrides (organique/inorganique). Les matériaux ont été obtenus par deux méthodes de greffage du polystyrène sulfonate de sodium. La première méthode est la voie dite "grafting from". Elle consiste à polymériser le styrè
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Cellier, Julien. "Etude et caractérisations de membranes nanocomposites hybrides pour pile à combustible du type PEMFC." Thesis, Tours, 2017. http://www.theses.fr/2017TOUR4001/document.

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Abstract:
La membrane conductrice protonique constitue un rouage essentiel du fonctionnement des piles à combustible PEMFC. Les travaux de recherche présentés dans ce document consistent à développer une membrane non perfluorée basée sur une technologie nanocomposite hybride susceptible d’être produite à faible coût. Cette membrane est composée d’une matrice poly(VDF-co-HFP) dans laquelle sont dispersées des nanoparticules de silice fonctionnalisée par de l’acide poly(styrène sulfonique) (PSSA). Ce travail a porté sur l’étude de la mise en oeuvre de la membrane afin d’obtenir une membrane homogène et de
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Salah, Abdelkrim. "Simulation et contrôle de l'aspect thermique d'une pile à combustible PEMFC." Besançon, 2008. http://www.theses.fr/2008BESA2062.

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Abstract:
Le travail de cette thèse est dédié aux problèmes de la gestion thermique de la pile à combustible PEMFC destinée au transport automobile. En effet, 50 % de l’énergie produite par la pile est transformée en chaleur. L’utilisation effective et optimale de la pile nécessite une bonne compréhension du champ thermique afin de contrôler les flux de chaleur qui la traverse. Dans la première partie de cette thèse, nous avons développé l’approche nodale, inspirée de l’analogie thermique-électrique, pour un cas de transfert couplé conduction-convection. Cette approche présente l’avantage d’une part, de
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Cuynet, Stéphane. "Etude des conditions d’élaboration d’électrodes de pile à combustible PEMFC par procédés plasma." Thesis, Orléans, 2014. http://www.theses.fr/2014ORLE2027/document.

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Abstract:
Émanant d’une collaboration entre le laboratoire CNRS du GREMI et le CEA le Ripault, l’objectif de cette thèse est de réaliser une étude exhaustive sur les conditions d’élaboration des électrodes de pile à combustible PEMFC par procédés plasma, dont l’enjeu est d’améliorer l’activité électro-catalytique du catalyseur employé qu’est le platine (Pt). A même quantité, la répartition du platine sur son support se révèle être un critère déterminant sur les performances délivrées par les PEMFCs. De cette observation, plusieurs axes de recherche ont été proposés et chacun d’entre eux a permis d’obten
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Asset, Tristan. "Particules creuses peu expensives, durables et actives pour la réduction de l'oxygène dans le cadre d'une application en pile à combustible à membrane échangeuse de protons." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAI037/document.

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Abstract:
Cette thèse a pour but de discuter les mécanismes à l’origine de la for-mation, de l’activité pour la réduction de l’oxygène (ORR) et de la sta-bilité de nanoparticules (NPs) creuses à base de Pt supportées sur car-bone pour des applications en pile à combustible à membrane échan-geuse de protons (PEMFC). La formation et la croissance des NPs, syn-thétisées par une méthode dite ‘one-pot’, ont été étudiées par l’inter-médiaire de mesures microscopiques, électroniques et de diffraction, nous permettant ainsi de mettre en évidence les différentes étapes de la synthèse. Le procédé de synthèse a ét
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Lamibrac, Adrien. "Étude des dégradations dans les piles à combustible PEMFC pendant les phases de démarrage/arrêt." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0117/document.

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Abstract:
Cette thèse contribue à l'identification des mécanismes de dégradation qui ont lieu durant les phases de démarrage et d'arrêt des Piles à Combustible à Membrane Échangeuse de Proton. Dans un premier temps, des démarrages et arrêts individuels sont étudiés au moyen d'une cellule équipée de collecteurs de courants segmentés. Les courants internes qui sont produits durant ces opérations peuvent ainsi être mesurés. La mesure du dioxide de carbone dans les gaz d'échappement de la cathode révèle qu'une partie des courants internes correspond à de l'oxydation du carbone. Une autre part provient des r
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Linares, Lamus Rafael Antonio. "Alimentation d’une bobine supraconductrice par une pile à combustible à hydrogène et conception d'un aimant vectoriel de 3 T." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0249/document.

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Abstract:
La pile à combustible convertit l’énergie chimique des réactants en énergie électrique continue, en chaleur et en eau. Elle est généralement utilisée autour d’un point de fonctionnement (ou zone) correspondant à un maximum de puissance électrique. Le courant continu produit par la réaction d’oxydo-réduction est proportionnel à la surface active de la pile et la tension, qui est d’environ 0,6 V au point de nominal de fonctionnement, peut être augmentée par la mise en série de plusieurs cellules (constituant un stack). En raison de son faible niveau de tension continue, son utilisation dans des
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De, Moor Gilles. "Approche multi-échelle des mécanismes de vieillissement des coeurs de pile à combustible." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAI049/document.

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Abstract:
Malgré d'importants progrès ces dix dernières années, les piles à combustible de type PEMFC (à membrane échangeuse de protons) souffrent toujours de fin de vie prématurée. Le catalyseur et la membrane, principaux constituants du cœur de la pile, sont les deux éléments principalement mis en cause. Ce travail a pour objectif de comprendre les modes de rupture et de dégradation de la membrane électrolyte durant le fonctionnement. Différents types de vieillissement ont été analysés, à la fois en laboratoire mais également sur des systèmes ayant fonctionné sur site en conditions réelles d'opération
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Ozouf, Guillaume. "Electrodes à base d’aérogels de SnO2, résistantes à la corrosion pour la réduction de l’oxygène dans les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC)." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM060/document.

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Abstract:
Afin d’augmenter la durabilité des PEMFC, des aérogels de dioxyde d'étain ont été étudiés pour remplacer le carbone comme support de catalyseur cathodique. SnO2 est un semi-conducteur de type n dont la conductivité électronique peut être améliorée en le dopant par des cations hypervalents tels que Nb5+, Ta5+ ou Sb5+. Pour être un support de catalyseur efficace, le matériau doit aussi posséder une surface spécifique élevée avec une morphologie mésoporeuse pour permettre à la fois la dispersion et l'activité du catalyseur (Pt). À cette fin, notre objectif était de développer des aérogels de SnO2
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Gaumont, Thomas. "Résistance protonique d’électrodes de piles à combustible à membrane (PEMFC) : effets de l’humidité et des dégradations." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0002/document.

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Abstract:
Ce travail s’articule autour de la mesure de la résistance protonique des électrodes de PEMFC. Un modèle d’électrode volumique permet d’ajuster les spectres d’impédance électrochimique expérimentaux d’une cathode balayée à l’azote et d’estimer la résistance protonique de l’électrode ainsi que celle de la membrane, dans des conditions d’humidité contrôlées. De même, des mesures sont effectuées sur une cathode alimentée en oxygène pur produisant du courant et de l’eau. Elles permettent d’estimer les résistances protoniques de l’électrode et de la membrane dans différentes conditions de stoechiom
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Passot, Sylvain. "Etude expérimentale et par modélisation de l'impact d'impuretés de l'hydrogène sur le fonctionnement des piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC)." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00813426.

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Abstract:
Les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) sont sensibles aux polluantsde l'hydrogène et de l'air. Cette étude s'est focalisée sur l'impact du monoxyde de carbone (CO) et dusulfure d'hydrogène (H2S), deux polluants majeurs dans l'hydrogène (H2), suivant une approchecombinant expériences et modélisation.Le volet expérimental a consisté à étudier l'effet de la concentration des polluants individuels et enmélange et des chargements en catalyseurs, pour différents modes de fonctionnement. Cette étude amis en lumière un impact sur les deux électrodes (anode et cathode) dû à la
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Rouhet, Marlene. "Etude de l'influence des protons sur la réduction de l'oxygène dans des couches catalytiques ordonnées en vue d'une application en pile à combustible." Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAF031/document.

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Abstract:
Les couches catalytiques avec une structure ordonnée à base de nanoparticules de Pt supportées sur des nanofilaments de carbone verticalement alignés ont montré des performances intéressantes grâce à l’amélioration des propriétés du transport de matière et à une meilleure utilisation du Pt. Des études électrochimiques combinées à une modélisation mathématique ont mis en évidence l’influence du transport de protons sur les processus d’oxydo-réduction, la cinétique et le mécanisme de réduction de l’O2 (ORR), et sur H2O2 qui s’échappe des couches pendant l’ORR. Nous avons montré que (i) les proto
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Dalet, Corinne. "Gestion de l'eau dans un système pile à combustible pour traction automobile : transferts couplés dans un humidificateur membranaire." Thesis, Nancy 1, 2009. http://www.theses.fr/2009NAN10136/document.

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Abstract:
Ce mémoire présente une synthèse des travaux dont l'objectif est de résoudre la problématique de la gestion de l'eau dans un système Pile à Combustible de type PEM en utilisant un humidificateur externe. Une analyse des différents organes de la ligne d'air du système, et plus spécifiquement de l'humidificateur membranaire, est réalisée afin d'en déterminer l'architecture la mieux adaptée aux conditions opératoires. Cette étude passe par la description et la compréhension des transferts de matière et de chaleur au sein de l'humidificateur, à travers des approches aussi bien numériques qu'expéri
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Tayouo, Djinsu Russell. "Synthèses et caractérisations de nouvelles membranes fluorées porteuses de groupements acide phosphonique pour une application en pile à combustible type PEMFC." Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20171.

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Abstract:
Ce travail de thèse s'inscrit dans la continuité des travaux de recherche réalisés sur le développement de nouvelles membranes échangeuses de protons pour piles à combustible de type PEMFC, porteuses de groupements protogènes acide phosphonique et pouvant fonctionner à haute température (>100°C) et faible HR (<50%). L'objectif de ce travail est de proposer de nouvelles membranes à partir de copolymères fluorophosphonés. Pour cela, la polymérisation radicalaire en solution de copolymères et terpolymères alternés à partir de vinyl éthers (CEVE et EVE) et de CTFE a d'abord été réalisée. Ens
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Lepesant, Mathieu. "Catalyseurs multimétalliques nano-organisés pour pile à combustible PEM." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENI052/document.

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Abstract:
La diminution du coût des catalyseurs est l'une des conditions nécessaires pour rendre la technologie PEMFC économiquement viable au grand public. Ces catalyseurs, habituellement composés de nanoparticules de platine, sont limités par leur coût, leur performance et leur durabilité. La nanostructuration est une des solutions envisageables pour ces catalyseurs car elle permet d'augmenter considérablement la surface spécifique, de diminuer le chargement en platine et d'augmenter les performances pour la réaction de réduction de l'oxygène, la plus limitante dans la technologie PEMFC.Les travaux pr
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Silva, Sanchez Rosa Elvira. "Contribution au pronostic de durée de vie des systèmes piles à combustible PEMFC." Thesis, Besançon, 2015. http://www.theses.fr/2015BESA2005/document.

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Abstract:
Les travaux de cette thèse visent à apporter des éléments de solutions au problème de la durée de vie des systèmes pile à combustible (FCS – Fuel Cell System) de type à « membrane échangeuse de protons » (PEM – Proton Exchange Membrane) et se décline sur deux champs disciplinaires complémentaires :Une première approche vise à augmenter la durée de vie de celle-ci par la conception et la mise en œuvre d'une architecture de pronostic et de gestion de l'état de santé (PHM – Prognostics & Health Management). Les PEM-FCS, de par leur technologie, sont par essence des systèmes multi-physiques (é
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Andre, Johan. "Optimisation des propriétés de conduction électrique et de passivité d'aciers inoxydables pour la réalisation de plaques bipolaires de pile à combustible de type pemfc." Grenoble INPG, 2007. http://www.theses.fr/2007INPG0105.

Full text
Abstract:
Les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) doivent répondre à des exigences élevées de coût, performance, et durabilité. Cette thèse propose ainsi d'optimiser les propriétés de conduction électrique et de passivité d'aciers inoxydables pour plaques bipolaires de PEMFC. Ce travail expose la problématique de l'emploi d'aciers inoxydables et des solutions correspondantes, les propriétés des films passifs sur aciers ainsi que leur modification par des procédés bas coût. Des caractérisations des matériaux ont été effectuées, permettant d'étudier le comportement de deux alliage
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Belhadj, Mariem. "Impact et optimisation des microporeux sur le vieillissement et la gestion en eau en pile à combustible." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0196/document.

Full text
Abstract:
L’objectif de ce travail de thèse porte sur l’étude et la compréhension des phénomènes de la dégradation de la couche de diffusion des gaz. Ce composant de la PEMFC n’a pas été beaucoup discuté dans la littérature d’où le manque d’informations sur ses mécanismes de vieillissement. La dégradation physico-chimique en ex-situ de la GDL est tout d’abord étudiée par immersion et par voie électrochimique à fort potentiel. Plusieurs techniques d’analyses spectroscopiques, microscopiques et électrochimiques ont été utilisées dans le but de comprendre l’origine de cette dégradation. Les résultats de ce
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Wu, Yiming. "Long term performance prediction of proton exchange membrane fuel cells using machine learning method." Thesis, Belfort-Montbéliard, 2016. http://www.theses.fr/2016BELF0308/document.

Full text
Abstract:
Les questions environnementales, en particulier le réchauffement de la planète en raison de l'effet de serre, estdevenu de plus en plus critique au cours des dernières décennies. Candidate potentielle parmi les différentessolutions alternatives d'énergie verte pour le développement durable, la pile à combustible à membrane échangeusede protons (PEMFC en anglais) a fait l'objet de nombreux travaux de recherche, dans les domaines de l'énergie etdes transports. Les PEMFC peuvent produire de l'électricité directement à partir de la réaction électrochimique entrel'hydrogène et l'oxygène de l'air, a
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Abbou, Sofyane. "Phénomènes locaux instationnaires dans les piles à combustible à membrane (PEMFC) fonctionnant en mode bouché (dead-end)." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0208/document.

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Abstract:
Cette thèse concerne les phénomènes locaux qui se produisent dans une pile à combustible à membrane (PEMFC) fonctionnant en mode bouché. Ce mode de fonctionnement consiste à alimenter l’anode en hydrogène sec tout en maintenant sa sortie fermée ce qui favorise l’accumulation d’eau et d’azote (issus du compartiment cathodique) près de la sortie anodique. Certaines régions sont donc convenablement alimentées en gaz tandis que d’autres ne le sont plus. Ces déséquilibres s’accompagnent de hausses localisées de potentiel (à l'anode et à la cathode) qui accélèrent la dégradation du catalyseur et de
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Tan, Chiuan Chorng. "A new concept of regenerative proton exchange membrane fuel cell (R-­‐PEMFC)." Thesis, La Réunion, 2015. http://www.theses.fr/2015LARE0012.

Full text
Abstract:
Les travaux précédents trouvés dans la littérature ont mis l'importance sur la pile à combustible PEM ou électrolyseur PEM. Certains articles ont étudié également la pile à combustible réversible et le système d'alimentation en hydrogène par énergie solaire en intégrant à la fois la pile à combustible et électrolyseur. Contrairement à un « Unitised regenerative fuel cell (URFC)», notre conception a un compartiment individuel pour chaque système de PEM-Fuel Cell et d'electrolyseur-PEM et nommé Quasi - URFC. Grâce à ce nouveau concept, l'objectif principal est de réduire le coût de la pile à com
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Akiki, Tilda. "Modélisation de la dégradation de la production de puissance d'une pile à combustible suite aux sollicitations mécaniques." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00607268.

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Abstract:
Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet Systèmes Mécaniques Adaptatifs (SMA)du laboratoire mécatronique M3M de l'UTBM impliqué dans l'institut FCLAB de recherche sur les systèmes pile à combustible et du projet de l'équipe de recherche "Modélisation Multiphysique ", en cours de constitution, du département Sciences et Technologies de l'USEK. Les PEMFC font l'objet de nombreuses recherches pour augmenter leurs performances et diminuer leur coût mais la plupart des études se concentrent sur leurs aspects physicochimiques.Cette thèse par contre se propose de mettre en évidence l'influenc
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Durst, Julien. "Etude du vieillissement des assemblages membrane-électrodes pour piles à combustible basse température." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00923165.

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Abstract:
Nous avons étudié les mécanismes de dégradation de catalyseurs Pt3Co/C en conditions réelles (stacks 16 cellules, hydrogène/air, stationnaire et intermittent, t > 1000 heures). Des modifications de la structure atomique, de la morphologie et de la composition chimique des catalyseurs ont été mises en évidence grâce à des techniques à résolution atomique, tels que la microscopie HAADF ou encore la spectroscopie d'absorption de rayons X. En plus d'être sujets à la maturation d'Ostwald 3D, ces catalyseurs perdent continuellement et irréversiblement les atomes de cobalt contenus dans le matériau "
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Taleb, Miassa. "Exploitation des mesures électriques en vue de la surveillance et du diagnostic en temps réel des piles à combustible pour application transport automobile." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLC010/document.

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Abstract:
Dans le contexte énergétique mondial actuel, les piles à combustible à membrane échangeuse de protons constituent une solution prometteuse au futur développement d'une nouvelle génération de véhicules électrifiés, permettant une autonomie plus importante que celle des véhicules électrifiés à batteries. Néanmoins, le développement à grand échelle des piles à combustible reste à ce jour limité en raison de certains verrous technologiques, tel que la gestion de l'eau. Afin de permettre une production de masse des piles à combustible, de tels problèmes doivent être résolus. Plusieurs axes de trava
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Castanheira, Luis Filipe Rodrigues. "Corrosion of high surface area carbon supports used in proton-exchange membrane fuel cell electrodes." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENI084/document.

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Abstract:
Cette thèse est consacrée à l’étude des mécanismes de dégradation de noirs de carbone de forte surface spécifique (HSAC) utilisés comme supports d’électrocatalyseurs dans une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC). Nous avons montré que le mécanisme et les cinétiques de la corrosion électrochimique du carbone (COR) sont influencés par la présence d’ionomère Nafion®, la limite supérieure de potentiel électrochimique, la nature et le nombre de caractérisations intermédiaires présentes dans des tests de dégradation accélérés. En utilisant la spectroscopie Raman,il apparaît qu
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Chupin, Sylvain. "Comportement local et performances électriques d'une pile à combustible à membrane : vers un outil de diagnostic." Thesis, Université du Québec à Trois-Rivières, 2009. http://www.theses.fr/2009INPL098N/document.

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Abstract:
Le travail de thèse présenté ici apporte des éléments de compréhension sur l'influence de la gestion de l'eau et de la gestion thermique d'une PEMFC sur ses performances électriques. Un modèle bidimensionnel représentant les transferts de matière et de chaleur dans l'épaisseur d'une cellule élémentaire et le long des canaux d'alimentation est mis en place. Une partie spécifique de l'étude concerne la modélisation microscopique des agglomérats réactionnels et l'influence de l'eau présente dans ces zones actives sur les performances électriques locales et globales de la pile. Dans l'optique de r
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Hugot, Nathalie. "Élaboration et caractérisation de nouveaux matériaux d'électrodes pour pile à combustible à membrane échangeuse de protons : catalyseurs à base de tungstène supportés sur un dérivé du graphite expansé." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0061/document.

Full text
Abstract:
Ce travail s'inscrit dans les thématiques matériaux carbonés et matériaux pour l'énergie. Il s'agit d'une part de remplacer tout ou partie du platine, catalyseur de la pile à combustible basse température, par des matériaux moins coûteux et plus abondants ; et d'autre part d'optimiser l'accessibilité des sites catalytiques aux réactifs. WCl6 est imprégné en phase gazeuse en présence de dichlore sur un support dérivé du graphite expansé, avant d'être réduit/carburé afin d'obtenir des dérivés du tungstène (tungstène, carbures de tungstène). La taille et la nature des nanoparticules dépendent de
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Frappé, Emmanuel. "Architecture de convertisseur statique tolérante aux pannes pour générateur pile à combustible modulaire de puissance-traction 30kW." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00796139.

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Abstract:
Dans l'objectif d'une augmentation en puissance des piles à combustible pour satisfaire les besoins énergétiques des applications embarquées, une solution consiste à augmenter la taille des assemblages. Dès lors, des problèmes de disparités fluidique, thermique et électrique peuvent survenir dans le cœur des piles et conduire ainsi à l'apparition de défaut. La pile à combustible, de par sa nature de source électrique basse tension - fort courant, requiert d'être couplée au réseau électrique embarqué par l'intermédiaire d'un convertisseur statique. Ce dernier peut alors être employé pour agir d
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Thomas, Anthony. "Transfert d'eau et de chaleur dans une pile à combustible à membrane : mise en évidence expérimentale du couplage et analyse des mécanismes." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0143/document.

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Abstract:
Les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) permettent de convertir efficacement de l'énergie chimique en électricité. Pour cela l'hydrogène s'oxyde sur une des électrodes de la pile, les protons ainsi créés traversent l'électrolyte (membrane) tandis que les électrons parcourant le circuit extérieur fournissent l'énergie électrique. Tous ces éléments se recombinent à la seconde électrode qui, à l'aide de la réduction de l'oxygène, va former de l'eau. Le rendement n'étant pas parfait, une partie de l'énergie des réactifs est aussi dégradée sous forme de chaleur. Malgré de r
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Ait, Hammou Taleb Saïd. "Couplage d'une pile à combustible avec des supercapacités pour étudier les gains en termes de rendement et de durée de vie." Thesis, Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0011/document.

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Abstract:
Les piles à combustible sont des convertisseurs électrochimiques. Elles convertissent l’énergie chimique en une énergie électrique directement disponible grâce à une réaction d’oxydoréduction. Dans notre cas, nous nous intéressons aux piles à membrane protonique plus communément appelées PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) qui fonctionne à l’hydrogène. Ce type de pile domine le marché puisqu’elles conviennent à de nombreuses applications portables et stationnaires. Si l’on s’intéresse aux PAC pour des utilisations stationnaires, des durées de vie supérieures à 10 000 h peuvent être atte
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Huang, Botao. "Mécanismes de vieillissement de l'Assemblage-Membrane-Électrodes dans une pile à combustible de type PEM par approche expérimentale." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0268/document.

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Abstract:
Cette thèse a permis de mettre en évidence les mécanismes de vieillissement de la pile à combustible de type PEM lors de cyclages d'humidité de l'air et suite à la perforation de l'AME (Assemblage Membrane Electrodes). Premièrement, les mécanismes connus de dégradation des divers composants (membrane, catalyseur, support du catalyseur, GDL, plaques bipolaires et joints d'étanchéité) ont été présentés. Ensuite, les outils de diagnostic en-ligne (chronopotentiométrie, spectroscopie d'impédance, gestion de l'eau et analyse chimique de l'eau) et ceux hors-ligne (CV et LSV) ainsi que des analyses p
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Jullian, Gauthier. "Diagnostic robuste de pile à combustible PEM par modélisation physique et mesures d’impédance : prise en compte de conditions dynamiques et du vieillissement." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAT009/document.

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Abstract:
La pile à combustible PEMFC est un générateur électrochimique qui présente notamment un potentiel intéressant pour des applications automobiles et dont l’utilisation pourrait contribuer à répondre aux enjeux environnementaux associés aux transports. La faible durabilité des systèmes pile en général et de la pile en particulier constitue un des verrous technologiques qui freine son déploiement. Ses conditions de fonctionnement en termes de pression, de température et d’activité des gaz étant intimement liées aux cinétiques de dégradation des composants du générateur, il est donc nécessaire de l
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Conteau, Delphine. "Développement d’outils pour l’étude des écoulements diphasiques dans les canaux d’une pile à combustible de type PEM." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2011. http://www.theses.fr/2011INPL036N/document.

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Abstract:
Parmi les nombreuses problématiques liées à la PEMFC, l'eau est un point crucial car elle est à la fois indispensable et indésirable dans le coeur de pile. En effet, les flux gazeux qui alimentent le système en réactifs sont humidifiés pour que la membrane soit convenablement hydratée afin de faciliter le transport des protons de l'anode vers la cathode. Mais à cet apport initial vient s'ajouter l'eau produite par la réaction électrochimique. Des gouttes d'eau liquide peuvent alors se former dans les pores des couches actives et peuvent grossir jusqu'à boucher les canaux des plaques d'alimenta
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Lin-Kwong-Chon, Christophe. "Approches neuronales adaptatives pour le contrôle tolérant aux défauts de systèmes pile à combustible." Thesis, La Réunion, 2020. http://www.theses.fr/2020LARE0008.

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Abstract:
La pile à combustible à membrane échangeuse de protons est un convertisseur électrochimique prometteur pour la production électrique à partir du vecteur hydrogène décarboné. Toutefois, certains verrous technologiques limitent encore son déploiement, tels que sa durabilité, sa fiabilité ou son coût financier. La stratégie de contrôle tolérant aux défauts actif est une des solutions pour atténuer tout défaut suivant trois actions : un diagnostic, une décision et un contrôle. Cette étude propose d’élaborer un module contrôleur générique et adaptatif aux états de santé par le biais des réseaux de
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Mohammadi, Ali. "Analysis and diagnosis of faults in the PEMFC for fuel cell electrical vehicles." Thesis, Belfort-Montbéliard, 2014. http://www.theses.fr/2014BELF0248/document.

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Abstract:
Ces dernières années, la pile à combustible à membrane échangeuse de proton (PEMFC) a fait l’objet d’un intérêt particulier pour des applications liées au transport. De par le fait qu’elle fonctionne à une température de fonctionnement relativement basse (50-100°C) combiné à une membrane polymère solide empêchant tout risque de fuite. Dans ce travail, des expérimentations ont été effectuées pour démontrer que la distribution de température à une influence significative sur les performances de la PEMFC. Par ailleurs, ce travail comporte une analyse ayant pour but de d’indiquer une amélioration
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Marconot, Olivier. "Croissance confinée de nanofils/nanotubes métalliques : élaboration et intégration dans les cathodes des PEMFC." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAY095/document.

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Abstract:
Actuellement, le développement à grande échelle des piles à combustible à membrane échangeuse de protons est limité par l’utilisation importante de platine ainsi que par une faible durabilité des dispositifs. Les électrodes conventionnelles, dénommées Pt/C, sont constituées de nanoparticules de platine déposées sur un support composé de nanoparticules de carbone. Le but de cette thèse est de proposer, élaborer et tester en pile à combustible complète des nanostructures composées de nanotubes de platine autosupportés afin d’augmenter la durée de vie des dispositifs et de réduire la quantité de
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Lebreton, Carole. "Contrôle tolérant aux fautes en ligne d'une pile à combustible de type PEM. Contribution à la gestion de l'eau." Thesis, La Réunion, 2015. http://www.theses.fr/2015LARE0023/document.

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Abstract:
Le développement des Piles à Combustible (PàC) est en plein essor dans le contexte de transition énergétique mondial. La production d'énergie électrique par les PàCs possède l'atout majeur de ne rejeter que de l'eau et de la chaleur, sans émission de gaz à effet de serre. Pour un développement et une commercialisation plus large des PàCs comme générateurs d'énergie, leur fiabilité et leur durée de vie. Cette thèse est dédiée au Contrôle Tolérant aux Fautes appliquée à la gestion de l'eau dans les Piles à Combustibles de type PEM. Une gestion appropriée de l'état d'hydratation de la PEMFC contr
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Arora, Divyesh. "Hybridation directe d’une pile à combustible PEM et d’un organe supercapacitif de stockage : étude comparative du vieillissement en cyclage urbain, et gestion optimale de la consommation d’hydrogène." Thesis, Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0097.

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Abstract:
La pile à combustible (FC) est peu adaptée aux variations brusques de puissance rencontrées dans les applications transport. L’hybridation de la pile à un supercondensateur (SC) a alors été étudiée, puisque cet organe de stockage capacitif permet de gérer les transitoires de puissance. L’hybridation est directe/passive, permettant ainsi de réduire le volume, la masse et le coût du système. Initialement, la faisabilité et l’impact de la taille du SC sur la performance de la FC en mono-cellule ont été examinés numériquement. Cette modélisation montre que l’augmentation de la taille du SC renforc
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Chattot, Raphaël. "Surface Distortion and Electrocatalysis : Structure-Activity Relationships for the Oxygen Reduction Reaction on PtNi/C Nanocatalysts." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAI093/document.

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Abstract:
Cette thèse a été initialement motivée par la compréhension de l’activité électrocatalytique particulière de particules PtNi/C creuses pour l’electroréduction du dioxygène (ORR). L’étude des mécanismes de formation et croissance de ces particules creuses, grâce à des techniques operando basées sur l’interaction rayons X- et/ou électrons-matière, a permis de montrer que les défauts cristallins améliorent les propriétés électrocatalytiques de nanomatériaux bimétalliques pour l’ORR. Le concept de « catalyseur défectueux » a pu être progressivement étendu à d’autres nanostructures PtNi, notamment
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Chen, Kui. "Modeling and estimation of degradation for PEM fuel cells in real conditions of use for mobile applications." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. http://www.theses.fr/2020UBFCA022.

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Abstract:
La PEMFC sont une source d'énergie propre en raison de ses avantages comme une efficacité énergétique élevée, un faible bruit, une température de fonctionnement faible et zéro polluant. Cependant, la courte durée de vie causée par la dégradation a un grand impact sur l'intégration de la PEMFC dans les systèmes de transport. Le pronostic et la gestion de la santé sont un moyen important pour améliorer les performances et la durée de vie de la PEMFC. Cette thèse présente cinq méthodes de pronostic de dégradation pour la PEMFC. Elle examine l'influence des principales conditions de fonctionnement
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Nikkuni, Flavio. "Caractérisation du vieillissement de nanoparticules de Pt/C ou PtCo/C. Effets des modifications morphologiques et de composition sur l'électrocatalyse de la réaction de réduction de l'oxygène." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00961782.

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Abstract:
Ce travail de thèse a concerné l'étude du comportement de nanoparticules d'électrocatalyseurs à base de Pt et Co déposées sur carbone de grande aire développée (Pt/C, PtCo/C et Pt3Co/C) en conditions représentative d'un fonctionnement à la cathode d'une pile à combustible à membrane échangeuse de protons. Dans une première phase, des électrodes modèles de ces matériaux ont été préparées sur des embouts de carbone vitreux compatibles avec une utilisation en montage d'électrode à disque tournant en milieu acide sulfurique, pour étudier l'évolution des performances électrochimiques (adsorption/dé
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