Note ABES Study of the oxygen reduction on perovskite-type oxides in alkaline media Etude de la réduction d'oxygène sur les oxydes de type pérovskite en milieu alcalin Pérovskites Réaction de réduction d’oxygène (ORR) Électrolyte alcalin Électrocatalyse Carbone Réduction et oxydation du peroxyde d’hydrogène Décomposition du peroxyde d’hydrogène Électrode à disque tournant (RDE) Électrode tournante à disque-anneau (RRDE) Cinétique et mécanisme de l’ORR Couche mince Voltamétrie cyclique (CV) Perovskite oxides Oxygen reduction reaction (ORR) Alkaline electrolyte Electrocatalysis Carbon Hydrogen peroxide reduction and oxidation Hydrogen peroxide decomposition Rotating disk electrode (RDE) Rotating ring-disk electrode (RRDE) ORR kinetics and mechanism Thin layer Cyclic voltammetry (CV) 541.39 Pérovskites Oxygène Réduction électrochimique Piles à combustible La cinétique lente de la réduction de l’oxygène (ORR) est en grande partie responsable de la perte d’énergie de nombreux systèmes de conversion tels que les piles à combustible. Parmi les possibles catalyseurs de l’ORR, les oxydes de type pérovskite sont des candidats prometteurs en milieu alcalin. La présente thèse est consacrée à l’étude de l’activité, du mécanisme et de la stabilité de pérovskites à base de Co et Mn pour l’ORR. Grâce aux techniques d’électrode tournante à disque et disque-anneau (R(R)DE), les études de l’ORR et des transformations d’HO2- sur les couches minces de pérovskite/carbone dans une solution de NaOH ont montré qu’O2 est réduit en OH- via un mécanisme « en série » avec formation d’HO2- intermédiaire. Pour des quantités d’oxyde suffisantes, HO2- est ensuite réduit, ce qui résulte en un mécanisme apparent de 4 électrons. Dans ces électrodes, le carbone joue un double rôle. Il augmente l’activité électrocatalytique en améliorant le contact électrique et il est impliqué dans le mécanisme de l’ORR en catalysant la réduction d’O2 en HO2-, surtout pour les pérovskites à base de cobalt qui sont considérablement moins actives que celles à base de Mn. Néanmoins, l’électrocatalyse de l’ORR semble dégrader les sites actifs des pérovskites. The sluggish kinetics of the oxygen reduction reaction (ORR) is largely responsible for the energy losses in energy conversion systems such as fuel cells. Among possible inexpensive catalysts for the ORR, perovskite oxides are promising electrocatalysts in alkaline media. The present thesis is devoted to the investigation of the ORR activity, mechanism and stability of some Co and Mn-based perovskites. The rotating (ring) disk electrode (R(R)DE) studies of the ORR and the HO2- transformations on perovskite/carbon thin layers in NaOH electrolyte prove that O2 is reduced to OH- via a “series” pathway with the HO2- intermediate. For high oxide loadings, the formed HO2- species are further reduced to give a global 4 electron pathway. In these electrodes, carbon plays a dual role. It increases the electrocatalytic activity by improving the electrical contact and it is involved in the ORR mechanism by catalyzing the reduction of O2 into HO2-, especially for Co-based perovskites which display lower reaction rates than Mn-based perovskites. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 83266786 Université de Strasbourg Strasbourg 2014-12-31 https://theses.hal.science/tel-01452735 application/pdf 80517900 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2014/Poux_Tiphaine_2014_ED222.pdf http://www.theses.fr/2014STRAF001/abes https://theses.hal.science/tel-01452735 https://theses.hal.science/tel-01452735 https://theses.hal.science/tel-01452735 https://theses.hal.science/tel-01452735 Poux Tiphaine 1987-04-22 FR 178062146 21015324 https://theses.fr/2014STRAF001 2014STRAF001 https://doi.org/10.70675/d2271581z00a7z472fzb43az3d03032d2d9b 2014-01-27 Chimie physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Savinova Elena R. MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 075152398 Chatenet Marian MADS_PRESIDENT_DU_JURY 118167073 Roger Anne-Cécile MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 111045754 Kéranguéven Gwénaëlle MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 120235846 Schmidt Thomas Justus MADS_RAPPORTEUR_1 198012586 Feliu Martinez Juan Miguel MADS_RAPPORTEUR_2 198012195 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 CH 156504081 Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 93739 157548457 ddc:540 Savinova Elena R. Chatenet Marian Roger Anne-Cécile Kerangueven Gwénaëlle Schmidt Thomas Justus Feliu Martinez Juan Miguel École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg) Laboratoire des matériaux, surfaces et procédés pour la catalyse (Strasbourg) PDF 83266786