MINATEC

Les piles à combustibles sont considérées comme une des meilleures solutions pour lutter contre la production de gaz à effet de serre et la raréfaction des énergies fossiles. Les principales limitations des membranes pour piles à combustible actuelles sont leur température limite de fonctionnement, leur durée de vie et leur coût.

Les piles à combustibles sont considérées comme une des meilleures solutions pour lutter contre la production de gaz à effet de serre et la raréfaction des énergies fossiles. Les principales limitations des membranes pour piles à combustible actuelles sont leur température limite de fonctionnement, leur durée de vie et leur coût. Pour résoudre ces trois problèmes, il est envisagé de développer et d'optimiser des membranes hybrides à base de silice mésoporeuse fonctionnalisée dispersée dans une matrice polymère.
Dans une première étape, une étude structurale basée sur la diffusion des rayons X et des neutrons (SAXS, WAXS, SANS)permettra de caractériser les procédures de préparation des membranes (diagrammes de phase en présence des différents réactifs). Cette première évaluation sera suivie d'une étude approfondie multiéchelle de la structure des membranes retenues : structure de la silice mésoporeuse, son état de dispersion dans la matrice polymère, la répartition de l'eau et des ions. La seconde partie du travail consistera à caractériser les propriétés de transport de l'eau et des ions dans ces membranes. Les différentes techniques utilisées seront la diffusion quasi-élastique des neutrons (QENS), la relaxométrie RMN à champ cyclé et la RMN à gradient de champ pulsé (PFGNMR) pour accéder à la hiérarchie des temps caractéristiques des propriétés dynamiques inhérentes à la nature multiéchelle de la structure.