FLEXIbilité des cellules SOC vis-à-vis du combustible (FLEXISOC)

Actuellement, la conversion de l’hydrogène en électricité dans des systèmes piles à combustible à membrane polymère se positionne à un haut niveau de maturité technologique, mais nécessite de l’hydrogène de très haute pureté. Les piles à combustible haute température à membrane céramique (SOC : Solid Oxide Cell) à conduction anionique ou protonique, bien que moins matures, permettent l’utilisation de combustibles variés, et peuvent fonctionner en mode réversible alternant les fonctions d’électrolyseur et de générateur.

L’objectif du projet est donc de mettre au point une cellule complète à la fois robuste et flexible vis-à-vis du combustible, et fonctionnant à relativement basse température (600°C). Ce projet s’articule autour de plusieurs axes, à savoir :

• l’identification de nouveaux matériaux capables d’activer les réactions de reformage interne tout en présentant une bonne tolérance aux poisons de catalyseur généralement rencontrés dans ces systèmes (CO, suies, H2S)
• l’architecturation des électrodes pour mettre en œuvre les matériaux sélectionnés
• la mise en forme des matériaux d’électrolyte
• l’assemblage des cellules avec la mise en œuvre d’interfaces, ainsi qu’une approche par modélisation afin d’optimiser les conditions de fonctionnement des dispositifs et limiter ainsi l’encrassement.

Le projet FLEXISOC a donné des résultats très encourageants :
– La synthèse à grande échelle des nouveaux catalyseurs identifiés en 2023 a été mise au point
– Des travaux de mise en forme et les tests électrochimiques engagés.
– Plusieurs matériaux d’anode ont été testés en demi-cellules symétriques, et une première cellule complète, incluant ces matériaux innovants, a pu être réalisée et testée sous mélange hydrogène/méthane.