Etude de la réduction d'oxygène sur les oxydes de type pérovskite en milieu alcalin
Langue Anglais
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Auteur : Poux, Tiphaine
Date de soutenance : 27-01-2014

Directeur(s) de thèse : Savinova, Elena R.

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
École doctorale : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
 
Discipline : Chimie physique
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie

Mots-clés libres : 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)
Mots-clés :
  • Pérovskites
  • Oxygène
  • Réduction électrochimique
  • Piles à combustible
Résumé : 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.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2014STRAF001
Type de ressource : Thèse