Science des Procédés Céramiques et de Traitements de Surface (SPCTS)

Partenaires

Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Limoges
Ecole Nationale Supérieure de Céramique Industrielle (ENSCI)


To display in English: click on the link below  Site en Français



Rechercher

Sur ce site

Sur le Web du CNRS


Accueil du site > Axes de recherche > Axe 2 "Procédés de traitements de surface" > Thèmes de recherche > Réactivité > Développement de matériaux innovants pour stockage d’hydrogène

Développement de matériaux innovants pour stockage d’hydrogène

Contacts

Nicolas Glandut nicolas.glandut@unilim.fr
Stéphane Valette stephane.valette@unilim.fr


Contexte/objectifs

Dans le cadre de recherches sur les céramiques non oxydes pour les énergies renouvelables, l’insertion d’hydrogène par voie électrochimique a été étudiée sur des carbures de titane sous-stœchiométriques TiCx.

Des pièces massives de carbure TiCx de différentes compositions ont été préparées par frittage réactif sous charge uniaxiale entre une poudre de titane et une poudre de carbone (graphite). Elles ne contiennent aucune phase secondaire (ni titane ou carbone atomiques, ni oxydes, etc.) et correspondent à la sous-stœchiométrie choisie. Leur examen par microscopie électronique en transmission et diffraction des électrons (Fig. 1, à gauche) a mis en évidence la présence d’une organisation à longue distance (LRO) des lacunes de carbone au sein du carbure possédant le plus grand écart à la stœchiométrie (TiC0.6). Pour les phases plus riches en carbone, la LRO s’estompe progressivement, en passant par une organisation à courte distance (SRO) pour la nuance TiC0.7, et disparaissant complètement à partir de la composition TiC0.9.

Une étude électrochimique de l’insertion d’hydrogène dans le carbure de titane TiC0.6 (cf. la voltamétrie cyclique représentée à la Fig. 1, à droite) a montré que ce composé présente une grande capacité de stockage d’hydrogène, bien supérieure à celle des carbures plus riches en carbone : 151 mol.L–1, ce qui correspond à la formule TiC0.6H1.6, soit une capacité massique de 2,9 %.

 

diffraction des électrons selon l’axe de zone [110] pour les compositions x = 0.6 (a), 0.7 (b) et 0.9 (c). (d) : analyse EDS
 
voltammétrie cyclique de TiC0.6 dans H2SO4 1M avant (a) et après (b) électrolyse à – 1 V/ECS de ½ h. (Points : points expérimentaux ; ligne : simulation)
Fig. 1 : À gauche : diffraction des électrons selon l’axe de zone [110] pour les compositions x = 0.6 (a), 0.7 (b) et 0.9 (c). (d) : analyse EDS. À droite : voltammétrie cyclique de TiC0.6 dans H2SO4 1M avant (a) et après (b) électrolyse à – 1 V/ECS de ½ h. (Points : points expérimentaux ; ligne : simulation)


Publication sélectionnée

  1. A. Gringoz, N. Glandut, S. Valette
    Electrochemical hydrogen storage in TiC0.6, not in TiC0.9
    Electrochemistry Communications 11 (2009) 2044

Mis à jour le 3 mars 2010

© SPCTS - Centre Européen de la Céramique - 12 Rue Atlantis - 87068 LIMOGES Cedex - Tél : 05 87 50 23 03 - Fax : 05 87 50 23 09 - Courriel : spcts unilim.fr