Soutenance de thèse de Diego Mendoza

Ecole Doctorale : Chimie Physique et Chimie Analytique de Paris-Centre.
Spécialité : Physico-chimie.
Etablissement : Université Paris Sciences et Lettres préparé à Chimie ParisTech.

Résumé de la thèse en français :

La réactivité interfaciale de BaCe1-xYxO3 (BCY15), conducteur a oxyde solide protonique prometteur pour les piles à combustible (PCFC), devrait être améliorée pour atteindre des performances significatives en favorisant des voies de diffusion rapides à l’interface. Ceci peut être réalisé par dépôt sur BCY15 d’une couche dense du même matériau. Ce projet vise à traiter les couches nanométriques de BCY15 par dépôt de couches atomiques, ALD, ce qui permet la croissance de couches denses, homogènes et conformables sur des substrats lisses, poreux ou structurés. L’intérêt de ces couches est de favoriser un nouveau type de conduction protonique de surface basé sur la présence d’une couche d’eau organisée à la surface de BCY15. La faible résistance associée aux films nanométriques permettra de mettre en évidence cette conduction de protons de surface, ciblant à des applications à haute température : SOFC, PEFC, électrolyseurs. De plus, les surfaces d’échange à motifs produiront une augmentation des courants d’échange et des performances électrochimiques. Ces effets seront modélisés à partir de la structuration calibrée des surfaces.

Résumé de la thèse en anglais:

The interfacial reactivity of BaCe1-xYxO3 (BCY15%), a promising proton conductor for fuel cells (PCFC), should be enhanced for reaching significant cell performance by creating highly conductive pathways at the interface. This can be realized through deposition on BCY15% of a dense layer of the same material. This project aims at processing nanoscale layers of BCY15% by atomic layer deposition, ALD, which allows the growth of dense, homogeneous, and conformable layers either on smooth, porous or patterned substrates. The interest of these layers is to favour a new kind of surface proton conduction based on the presence of an organized layer of water at the surface of BCY15%. Low resistance associated to the nano-scaled films will allow evidencing this surface proton conduction, targeting at high temperature applications: SOFC, PEFC, electrolysers. Moreover, patterned exchange surfaces will produce an increase in the exchange currents and electrochemical performances. These effects will be modelled from calibrated structuration of the surfaces.