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Agenda


Soutenance de thèse

Procédé de recyclage des assemblages membrane électrode (AME) de piles à combustible utilisant des liquides ioniques

Lundi 09 décembre 2019 à 10:00
 Amphithéâtre G2A003 de GreEn-ER, 21 Avenue des Martyrs 
Publié le 9 décembre 2019

​Par Mathias Coudray
Symmes/STEP

Le recyclage des assemblages membrane électrode (AME) des piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) est en enjeu important pour le développement du marché de ces piles fonctionnant à l’hydrogène. Dans ces AMEs se trouvent le platine (Pt), un métal précieux et rare qui conditionne majoritairement le coût total de la pile. Le recyclage du Pt est encore largement effectué par hydro ou pyrométallurgie ce qui entraîne le rejet de gaz toxiques et polluants dans l’environnement.
Plusieurs études ont porté sur la mise en place d’une voie plus soutenable écologiquement que le traditionnel usage d’acides forts pour lixivier le platine. Le procédé proposé ici s’inscrit dans ce domaine de recherche en proposant une nouvelle voie de séparation des constituants de l’électrode de PEMFC en vu de leur recyclage par l’utilisation de liquides ioniques. Ceux-ci par leur stabilité thermique et chimique et leur non-volatilité peuvent permettre la mise en place d’un procédé de récupération du platine sûr.
Après l’étude d’une sélection de liquides ioniques plusieurs d’entre eux, dont le P66614Cl (trihexyltetradécylphosphonium chlorure), ont permis la récupération du platine sous forme de nanoparticules détachées et stabilisées dans le liquide ionique. Une étude des interactions du liquide ionique avec chacun des composants de l’AME a permis de mieux comprendre les mécanismes d’extraction. Le liquide ionique interagit ainsi fortement avec l’ionomère présent dans la couche catalytique. Cette forte interaction ouvre la voie à un retraitement simultané du Nafion et du platine des AME.

Membres du jury :
BILLARD  Isabelle, Directrice de recherche CNRS Université Grenoble Alpes, Rapporteure
DUPONT Laurent, Professeur Université Reims Champagne-Ardennes, Rapporteur
ESPUCHE Eliane, Professeure Université Claude Bernard Lyon 1, Examinatrice
DIAT Olivier, Directeur de Recherche CEA Marcoule, Examinateur
DUFAUD Véronique, Directrice de Recherche CNRS Université Claude Bernard Lyon 1, Directrice de thèse
BILLY Emmanuel, Ingénieur-Chercheur CEA Grenoble Université Grenoble-Alpes, Co-directeur de thèse
MENDIL-JAKANI Hakima, Ingénieure-Chercheure CEA Grenoble Université Grenoble-Alpes, Co-directrice de thèse
HAUMESSER Paul-Henri, Ingénieur-Chercheur HDR CEA Grenoble, Co-directeur de thèse
SANTINI Catherine, Directrice de recherche émérite CNRS Université Claude Bernard Lyon 1, Co-encadrante de thèse