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Thèse H/F : développement de pile à combustible à cathode à flux régénérable chimiquement

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : vendredi 14 mai 2021

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Informations générales

Référence : UMR5253-PIEBLA-002
Lieu de travail : MONTPELLIER
Date de publication : vendredi 23 avril 2021
Nom du responsable scientifique : Pierre-Yves Blanchard
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Le projet porte sur le développement d'une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) non conventionnelle comportant un flux redox à la cathode (chemically regenerative redox fuel cell CRRFC). Une des limitations des PEMFC classique est la nécessité d'avoir une forte quantité de platine à la cathode. L'objectif est de remplacer le platine par une molécule redox pouvant se réduire à la cathode sans l'utilisation de métaux nobles. Cette molécule doit être capable de se réduire à la cathode et d'avoir une cinétique d'oxydation rapide par l'oxygène dans un régénérateur. A l'anode, le dihydrogène est oxydé en protons.
Dans un premier temps, il s'agira d'étudier différents médiateurs redox avec une part importante dans la caractérisation des propriétés physico-chimiques (électrochimique, RMN, IR, RX …). Ces médiateurs redox doivent répondre à un certain nombre de critères et notamment une oxydation rapide par le dioxygène. Dans un second temps, un banc de pile spécifique à ce type de dispositif sera installé. Enfin les molécules présentant les meilleures propriétés seront intégrées dans le banc de pile à combustible. Différents paramètres tels que la température, le pH du catholyte seront étudiés afin d'améliorer les performances.
Le candidat devra avoir des bases solides en électrochimie et en chimie des matériaux. Il devra également avoir des notions dans les différents systèmes de stockage et conversion électrochimique de l'énergie.

Contexte de travail

L'Institut Charles Gerhardt Montpellier (ICGM) UMR 5253, est un des quatre Instituts du Pôle Chimie Montpelliérain. L'équipe Agrégats, Interfaces et Matériaux pour l'Energie regroupe environ 70 personnels chercheurs et enseignants-chercheurs, doctorants, post-doc et CDD qui développent leurs activités de recherche sur les thèmes des matériaux et leurs mécanismes d'action pour l'énergie en mettant en œuvre des compétences dans la chimie et la physico-chimie des matériaux et interfaces, la chimie du solide et des matériaux. L'activité de la personne recrutée s'exercera au sein du groupe "Conversion de l'Énergie", en relation avec les activités du groupe sur les matériaux de cœur de pile à combustible et électrolyseurs. Le(a) doctorant(e) développera ses activités sur le développement de pile à combustible à membrane échangeuse de protons (O2/H2), au sein du Département Chimie des Matériaux, Nanostructures, Matériaux pour l'Energie, dans le groupe Conversion de l'Energie (piles à combustible et électrolyseurs à membrane). Il/elle contribuera aux travaux du projet ANR ELMOROX.

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