Utilisation de fullerène comme support de catalyseur pour les piles à combustible de type PEMFC Using fullerène as catalyst support for proton exchange membrane fuel-cells phtalocyaninpile à combustible PEM réaction de réduction de l'oxygène électrocatalyse métallofullerène fullerène phtalocyanine PEMFC ; oxygen reduction reaction ; electrocatalysis ; metallofullerene ; fullerene 541.39 Piles à combustible à membrane échangeuse de protons Thèses et écrits académiques Fullerènes Thèses et écrits académiques Catalyseurs Thèses et écrits académiques Ce travail concerne l'étude de nouveaux catalyseurs à base de fullerène pour la cathode de piles à combustible de type PEMFC. L'utilisation du fullerène C60, réputé stable, comme support de catalyseur ainsi que la possibilité de lier le platine sur le fullerène permet d'espérer améliorer la tenue à la dégradation de la couche active. Dans un premier temps, un ensemble de catalyseur de type MnC60 à base d'atomes de platine et/ou palladium liés au C60, appelés métallofullerènes, ont été synthétisés et caractérisés physico-chimiquement. En parallèle, des catalyseurs non-nobles à base de phtalocyanine de fer déposée sur du fullerène ont également été synthétisés. Les performances de ces catalyseurs ont été testées électrochimiquement, sur une électrode tournante à disque-anneau, en demi-cellule et, pour les meilleurs catalyseurs, en pile, et comparées à celles obtenues avec des catalyseurs commerciaux de référence sur noir de carbone Pt/C et PtCo/C. Il ressort de l'étude que les performances des métallofullerènes dépendent de la stœchiométrie n des composés MnC60 et que les meilleurs présentent des performances similaires voire supérieures à celles obtenues avec les catalyseurs de référence. Les catalyseurs non-nobles sur fullerène permettent d'obtenir des performances similaires à celles obtenues avec des catalyseurs non-nobles sur noir de carbone. De plus, une première étude de vieillissement des métallofullerènes montrent que ces composés ont une résistance à la corrosion du carbone similaire aux catalyseurs de référence. This work concerns the study of new fullerene-based catalysts for the cathode of fuel cell type PEMFC. The use of fullerene C60, known to be stable, as a catalyst support and the ability to bind the platinum on the fullerene can hope to improve the resistance to degradation of the active layer. As a first step, a set of type catalyst MnC60 based on platinum and / or palladium atoms bonded to C60, called metallofullerenes, were synthesized and characterized physically and chemically. In parallel, non-noble catalysts based on iron phthalocyanine deposited on fullerene have been synthesized. The performance of these catalysts were electrochemically tested on a rotating ring-disk electrode, half-cell and, for best catalysts in fuel-cell, and compared with those obtained with reference commercial catalysts on carbon black Pt/C and PtCo/C. It appears from the study that the performance of metallofullerenes depends on the stoichiometry n of MnC60 compounds and best of them exhibit performance similar or even superior to those obtained with the reference catalysts. Non-noble catalysts on fullerene can obtain performance similar to those obtained with non-noble catalysts on carbon black. In addition, an initial study of metallofullerenes aging shows these compounds have a carbon corrosion resistance similar to reference catalysts. Electronic Thesis or Dissertation Text fr France PDF https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2011/KROSNICKI_Guillaume_2011.pdf Université de Strasbourg Strasbourg Krosnicki Guillaume 1984-01-01T00:00:00 FR 151747016 http://www.theses.fr/2011STRA6224 2011STRA6224 2011-12-07T00:00:00 Chimie physique Université de Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Felder-Flesch Delphine 151888957 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) ED182 156500019 ddc:540