Aller au menu Aller au contenu
Plateforme M2E
Plateforme M2E
Plateforme M2E

> Ressources > M2E

Domaines d'activité

Domaines d’activité de la Plateforme M2E :


1) Mise en forme et caractérisation des céramiques conductrices ioniques et à leurs applications dans des dispositifs électrochimiques HT :
  • Mise au point de nouvelles procédures de réalisation d’échantillons céramiques et de cellules électrochimiques tout solide mettant en œuvre des matériaux nouveaux.
  • Conception et réalisation de dispositifs de caractérisations originaux pour l’électrochimie du solide.
  • Caractérisations électrique et électrochimique de matériaux ou d’interfaces de cellules élémentaires, sans oublier l’aide pour l’interprétation des résultats.
  • Fourniture de produits céramiques de type « standard » pour l’électrochimie (par exemple, pastilles denses de YSZ et CGO).
  • Conseil lors de la synthèse et de la mise en forme de matériaux nouveaux.


2) Elaboration d’électrodes et d’Assemblage Membrane-Electrodes pour les systèmes basse température :
  • Mise en forme des matériaux sous forme de membranes par coulée-évaporation.
  • Elaboration d’encres (pour électrodes de batteries et de piles à combustible / électrolyseur basse température) à partir des suspensions des poudres.
  • Réalisation de couches actives sur une membrane (Catalyst Coated Membrane, CCM) ou une couche de diffusion (Catalyst Coated Backing, CCB) à partir des encres.
  • Pulvérisation et d’atomisation par ultrason de différents matériaux pour obtention de couches minces sur différents substrats (membrane, collecteur de courant, couche de diffusion de gaz (GDL), etc. ).
  • Réalisation d’AME par assemblage des CCM avec des couches de diffusion, ou des CCB avec des membranes.
 

Techniques et dispositifs expérimentaux disponibles sur la plateforme

 
  • Préparation de poudres et élaboration des encres
    • Broyage des poudres (planétaire et attrition).
    • Granulométrie laser de 10 nm à 2.1 mm, (MALVERN, Mastersizer 3000).
    • Réalisation d’encres à partir de suspension de poudres (broyage, mélangeur tri-cylindres, cornes à ultrason).
    • Caractérisation des propriétés rhéologiques des encres (Rhéomètre en collaboration avec le laboratoire de Rhéologie et Procédés, LRP).
 
  • Procédés céramiques
    • Mise en forme des poudres (pressage uniaxial et isostatique à froid jusqu’à 4000 bars).
    • Fabrication de couches d’électrode en céramique par “Spray Coating” et Sérigraphie.
    • Dilatomètrie (dilatomètre NETZSCH, sous atmosphère contrôlée).
    • Frittage jusqu’à 1800°C (fours Carbolite, PYROX, Nabertherm, Thermoconcept).
    • Frittage flash sous air et sous atmosphère contrôlée.
    • Caractérisation électrique / électrochimique HT
    • Bancs pour la mesure de la conductivité en fonction de la température (1500°C) et sous atmosphères contrôlées (O2, H2, Ar, N2, ...), soit par spectroscopie d’impédance à 2 points, soit par la méthode des 4 points. Ces bancs de mesures sont équipés d’un impédancemètre et de pompes et jauges à oxygène.
    • Bancs de caractérisation des piles à combustible / électrolyseurs HT
    • Bancs pour la mesure de la semi-perméabilité à l’oxygène (1100 °C et 1500 °C).
    • Banc pour l’étude de la mouillabilité des céramiques par des métaux ou des verres sous polarisation (1100 °C).
 
  • Elaboration d’Assemblage Membrane-Electrodes (AME)
    • Moyens d’élaboration de membranes (Docteur Blade pour coulée-évaporation).
    • Réalisation de couches actives sur une membrane (Catalyst Coated Membrane, CCM) ou une couche de diffusion (Catalyst Coated Backing, CCB) à partir des encres, par diverses méthodes (Decal - pressage, coulée-évaporation, sérigraphie ou Spray Coating assisté ultrasons).
    • Assemblage des AME à partir des CCM et GDL ou CCB et membranes/séparateur (Pressage à chaud, pressage simple)
 
  • Atelier d’usinage de céramiques
    • Rectifieuse cylindrique.
    • Rectifieuses planes.
    • Tronçonneuse.
    • Perceuse pour carottage.
 
  • Moyens de tests et de caractérisation des piles à combustible / électrolyseurs BT
    • Banc de test à hygrométrie contrôlée (Enceinte climatique VOTSCH VC4018).
    • Banc de mesures I-V et spectrométrie d’impédance électrochimique (piles à combustible et électrolyseurs BT) Bio-Logic FCT-50S.
    • Banc de mesures I-V (piles à combustible et électrolyseurs BT) Arbin FCTS.
    • Banc de mesure en ligne du gaz : CO/CO2 (IR) Xtrem et O2 Jok’Air
    • Montage dédié à la caractérisation de matériaux commerciaux dédiés aux électrolyses industrielles : électrométallurgie, électroraffinage et production d’H2

mise à jour le 3 décembre 2020

Université Grenoble Alpes