Membranes composites avancées pour pile à combustible PEMFC

Ces travaux portent sur le développement d’électrolytes polymères conducteurs protoniques pouvant être utilisés en pile à combustible opérant à haute température (80-150°C). Le polybenzimidazole (PBI) et le polyétheréthercétone (PEEK), polymères aromatiques thermostables reconnus, ont été choisis pour cette étude. La sulfonation du PEEK conduit à un polymère de conductivité protonique élevée et pouvant être utilisé pour la réalisation de membranes pour pile à combustible. Ces matrices organiques ont été utilisées pour l’élaboration de membranes composites suivant différentes méthodes: - par coulées successives pour former des membranes multicouches de polymères PEEK aux taux de sulfonation variés ou de polymères à propriétés plus spécifiques à base de PEEK et PBI - par formation in situ d’un réseau inorganique à base d’hydrogénophosphate de zirconium et de silice. La caractérisation de ces diverses membranes inclut notamment des tests en pile à combustible H2/O2, H2/air, et pile à méthanol direct /02 et air. Finalement, un stack 1 kW (30 cellules en série)a pu être réalisée et testée aux températures élevées de la technologie (130°C).