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Electrodes à oxygène en couches minces nano-structurées pour dispositifs électrochimiques à oxyde solide : optimisation du dépôt, caractérisation et modélisation (Document en Anglais, Français)
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  • http://www.theses.fr/2024GRALI076/abesLien brisé : ouiDroits d'accès : non autorisé
Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.

Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 18/11/2025 (communication intranet).
 
Informations sur les contributeurs
Auteur : Panisset Silvère
Panisset, Silvère
Nom
Panisset
Prénom
Silvère
Nationalité
Français

Date de soutenance : 18-11-2024

Directeur(s) de thèse : Burriel Monica
Burriel, Monica
Nom
Burriel
Prénom
Monica
- Jauffrès David
Jauffrès, David
Nom
Jauffrès
Prénom
David


Etablissement de soutenance : Université Grenoble Alpes
Université Grenoble Alpes
Nom
Université Grenoble Alpes

Laboratoire : Laboratoire des matériaux et du génie physique (Grenoble, Isère, France ; 1985-....)
Laboratoire des matériaux et du génie physique (Grenoble, Isère, France ; 1985-....)
Nom
Laboratoire des matériaux et du génie physique (Grenoble, Isère, France ; 1985-....)

Ecole doctorale : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)
École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)
Nom
École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)

  
Informations générales
Discipline : Matériaux, mécanique, génie civil, électrochimie
Classification : Physique

Mots-clés libres : Cellules à oxydes solides (SOC), Couches minces nano-Architecturées, Electrode à oxygène, Dépôt chimique en phase vapeur d’organométalliques (MOCVD), Modélisation à l’échelle de la microstructure, Batterie à ions oxygènes (OIB)
Mots-clés :
  • Couches minces
  • Électrodes à oxygène
  • Dépôt en phase vapeur par organométalliques
Résumé : Cette thèse porte sur l'optimisation d’électrodes à oxygène formées de films minces (?1000 nm) déposés par injection pulsée de dépôt chimique en phase vapeur assisté par organométallique (PI-MOCVD) et sur leur caractérisation électrochimique. L'étude se concentre sur des films minces nano-colonnaires La2NiO4 (L2NO4), un matériau conducteur mixte ionique-électronique (MIEC) prometteur pour l’électrode à oxygène des cellules à oxyde solide (SOC) à température intermédiaire ou basse. Une modélisation électrochimique par la méthode des éléments finis a été réalisée en 3D à l’échelle de la morphologie nano-colonnaire pour prédire l'épaisseur et la microstructure optimales du film. Ces résultats numériques ont guidé l'optimisation du dépôt des films minces de L2NO4.Pour améliorer davantage les performances de l'électrode, nous avons exploré la substitution du La par le Pr afin d'augmenter l'activité intrinsèque du matériau. Pour la première fois, des films minces de Nickelate de Lanthane-Praséodyme (LaPrNiO4) ont été déposés avec succès par PI-MOCVD. Des études cinétiques, incluant la relaxation de la conductivité électrique (ECR) et la spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS), ont été réalisées, ainsi que des tests de stabilité à court terme. De plus, un nouveau dispositif a été développé pour effectuer des mesures EIS in situ pendant le dépôt par PI-MOCVD, fournissant des informations précieuses sur la relation entre la réponse électrochimique et la morphologie ainsi que sur la contamination potentielle de surface.Enfin, nous avons exploré le potentiel du L2NO4 en tant que matériau cathodique pour les batteries à ions oxygène (OIB), une nouvelle classe de batteries à l'état solide. Des configurations demi-pile et pile complète ont été fabriquées et testées avec succès, démontrant la faisabilité de combiner des matériaux MIEC sous- et sur-stœchiométriques en tant qu'électrodes pour les OIB.
  
Informations techniques
Type de contenu : Text, Text
Format : PDF
  
Informations complémentaires
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2024GRALI076
Type de ressource : Thèse
À propos Aide
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