Dans le cadre de l’électrolyse de l’eau pour produire de l’hydrogène décarboné, nous travaillons sur le développement d’électrocatalyseurs efficaces mais aussi stables dans la durée, aussi bien pour le dégagement d’oxygène (OER : Oxygen Evolution Reaction) que d’hydrogène (HER : Hydrogen Evolution Reaction). Différentes méthodes de caractérisation physique et/ou chimique sont utilisées pour accéder aux mécanismes élémentaires des réactions de dégagement gazeux mais aussi au vieillissement des électrodes afin d’améliorer les systèmes. Des travaux sont menés sur les trois principales technologies envisagées. Pour l’électrolyse en solution alcaline (AWE : Alkaline Water Electrolyzer), les recherches se focalisent sur la nanostructuration des électrodes pour favoriser la formation et le détachements des bulles de gaz. Pour l'électrolyse avec membrane acide (PEMWE : Proton Exchange Membrane Water Electrolyzer), l'objectif est de réduire l'usage de métaux précieux (platine et iridium [2]) ainsi que le recyclage de ces derniers. Enfin, pour l'électrolyse avec membrane alcaline (AEMWE : Anion Exchange Membrane Water Electrolyzer), les travaux portent sur l'utilisation de catalyseurs à base d'alliages NiFe [1].
L’équipe est impliquée dans le projet DAEMONHYC du PEPR-H2, en collaboration avec l'ICPEES de Strasbourg, le LEMTA de Nancy, le LPPI à Cergy-Pontoise et les sociétés GenHy et Air Liquide. Nous avons aussi une collaboration avec Adele Hydrogen.
Principales publications :
- [1] L. Magnier, G. Cossard, V. Martin, C. Pascal, V. Roche, E. Sibert, I. Shchedrina, R. Bousquet, V. Parry, M. Chatenet, Fe–Ni-based alloys as highly active and low-cost oxygen evolution reaction catalyst in alkaline media, Nat. Mater. (2024) 1–10. https://doi.org/10.1038/s41563-023-01744-5.
- [2] M. Scohy, S. Abbou, V. Martin, B. Gilles, E. Sibert, L. Dubau, F. Maillard, Probing Surface Oxide Formation and Dissolution on/of Ir Single Crystals via X-ray Photoelectron Spectroscopy and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ACS Catal. 9 (2019) 9859–9869. https://doi.org/10.1021/acscatal.9b02988.