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Vieillissement Hygrothermique Du Nafiona(r)
ISBN-13: 9786131511424 / Francuski / Miękka / 2018 / 184 str.
Dans le dA(c)veloppement des piles A combustible de type PEMFC, la durabilitA(c) des membranes est une question cruciale. Le vieillissement insitu du NafionA(R) dans les piles ne permet pas de dA(c)gager de mA(c)canisme de dA(c)gradation. C''est pourquoi des tests de vieillissement ex-situ, en enceinte climatique et en A(c)tuve, sur une durA(c)e de 500 jours ont A(c)tA(c) rA(c)alisA(c)s sur du NafionA(R) 112 et du NafionA(R) 212-CS dans des conditions proches de celles de la pile en fonctionnement. L''A(c)volution des propriA(c)tA(c)s mA(c)caniques montre une augmentation du module d''Young et une diminution de l''allongement A la rupture tandis que l''hydrophilie (directement liA(c)e A la conductivitA(c)) mesurA(c)e par DVS (Dynamic Vapour Sorption) diminue. L''A(c)volution de la structure chimique, suivie par spectroscopie infrarouge, met en A(c)vidence la formation d''anhydride sulfonique. Une preuve indirecte de la formation de cette espA]ce est apportA(c)e par la rA(c)sonnance magnA(c)tique nuclA(c)aire. Le mA(c)canisme de dA(c)gradation proposA(c) est celui de la condensation des acides sulfoniques pour former l''anhydride. L''A(c)volution des propriA(c)tA(c)s s''explique A la lumiA]re de ce mA(c)canisme.
Dans le développement des piles à combustible de type PEMFC, la durabilité des membranes est une question cruciale. Le vieillissement insitu du Nafion® dans les piles ne permet pas de dégager de mécanisme de dégradation. Cest pourquoi des tests de vieillissement ex-situ, en enceinte climatique et en étuve, sur une durée de 500 jours ont été réalisés sur du Nafion® 112 et du Nafion® 212-CS dans des conditions proches de celles de la pile en fonctionnement. Lévolution des propriétés mécaniques montre une augmentation du module dYoung et une diminution de lallongement à la rupture tandis que lhydrophilie (directement liée à la conductivité) mesurée par DVS (Dynamic Vapour Sorption) diminue. Lévolution de la structure chimique, suivie par spectroscopie infrarouge, met en évidence la formation danhydride sulfonique. Une preuve indirecte de la formation de cette espèce est apportée par la résonnance magnétique nucléaire. Le mécanisme de dégradation proposé est celui de la condensation des acides sulfoniques pour former lanhydride. Lévolution des propriétés sexplique à la lumière de ce mécanisme.
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