Des nanocomposites avancés pour une technologie de conversion énergétique
Au cours des dernières années, le développement, puis la commercialisation et le déploiement de la technologie qui ont suivi, ont été freinés par plusieurs goulets d'étranglement. Pour répondre à cette question, le projet NANO-FCSC (Engineering of nanocomposites for a new energy conversion device joining fuel cell and solar cell), financé par l'UE, a entrepris d'étudier une nouvelle voie de développement pour les technologies de PC actuelles grâce au recours aux nanotechnologies, en particulier aux matériaux nanocomposites avancés. Les partenaires du projet ont préparé, caractérisé et testé des nanocomposites pour une nouvelle technologie de conversion énergétique qui combine le principe des PC et des cellules solaires. Ils ont également étudié les principes scientifiques et les mécanismes des dispositifs, notamment le transport d'ions et d'électrons. Le travail a commencé par l'étude de nouveaux matériaux composites efficaces qui peuvent être utilisés pour les piles à combustible à composant simple. Dans ce but, une terre rare de qualité industrielle (LCP) et un oxyde de pérovskite (LSCF) ont été produits et étudiés. Les partenaires du projet ont étudié et caractérisé leur microstructure, leur morphologie et leurs propriétés électriques. Ils ont modulé diverses proportions de LCP et de LSCF dans le composite pour obtenir des conductivités ioniques et électroniques équilibrées. Cela permet d'améliorer les performances des dispositifs de PC et de cellule solaire. Les PC avec des proportions optimales ont permis d'atteindre la tension de circuit ouvert la plus élevée et une densité de puissance maximale tout en présentant une bonne stabilité des performances. Les performances élevées sont le résultat des mécanismes d'interface et des effets catalytiques des électrodes. L'équipe NANO-FCSC a découvert que la jonction de Schottky a un impact significatif sur les PC, en particulier les performances des dispositifs. Les dispositifs de PC incorporant la jonction de Schottky permettent d'obtenir une puissance de sortie plus élevée. De plus, ils ont comme avantages la simplicité, la légèreté et le faible coût des matériaux et des technologies. Enfin, les scientifiques ont conçu et développé un dispositif innovant qui convertit le combustible hydrogène en électricité tout en offrant une puissance de sortie stable. Le projet NANO-FCSC a introduit un nouveau matériau prometteur, ouvrant de nouvelles perspectives pour les PC et les technologies énergétiques innovantes, tout en accélérant la commercialisation des PC.
Mots‑clés
Nanocomposites avancés, conversion d'énergie, piles à combustible, NANO-FCSC, cellule solaire
