Thèse - CIFRE : Étude des mécanismes de dégradation du SOEC à l'aide des tests de vieillissement accélérées et d’une modélisation multi-échelle
il y a 2 semaines
Chez Genvia, notre mission est d’accompagner les organisations internationales et l’industrie dans la transition énergétique, afin de leur permettre d’atteindre les objectifs de décarbonisation et de Net-Zéro à l’échelle mondiale.
Nous sommes convaincus que l’hydrogène décarboné est une solution pérenne et vertueuse pour notre planète, notre quotidien et pour les prochaines générations. Au-delà de la vision, c’est bien la capacité de réalisation qui compte. C’est pourquoi nous recrutons des talents, à tout poste, qui adhèrent à cette vision et contribuent à la réussite de ce projet.
Si vous aussi, vous souhaitez vous engager dans un projet :
innovant et qui a du sens,
qui permet d’apporter des réponses à la transition énergétique grâce à l’hydrogène décarboné,
au sein d’une équipe bienveillante autant que performante, qui partage au quotidien un objectif commun,
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A propos de Genvia
Joint-venture créée en 2021 de Schlumberger, du CEA, de Vinci Construction, de Vicat et de l’AREC, nous développons et fabriquons des électrolyseurs haute température pour la production d'hydrogène décarboné et abordable, le stockage d'énergie et les applications de carburant à grande échelle.
Contexte :
Les cellules à oxyde solide utilisé en mode électrolyse (SOEC) sont des dispositifs électrochimiques fonctionnant à haute température qui peuvent convertir l'électricité en hydrogène. Ces dernières années, l'intérêt pour les SOEC s'est considérablement accru.
En effet, les SOEC présentent de nombreux avantages, notamment la possibilité de produire de l'hydrogène vert avec un rendement élevé. Malgré ces avantages, la durabilité et la fiabilité des SOEC doivent encore être améliorées1 . En effet, les SOEC sont soumis à une dégradation des matériaux, en particulier dans les électrodes d'hydrogène et d'oxygène2 .
Dans ce contexte, la détection précoce de la dégradation est cruciale pour proposer des solutions afin de gérer et de prolonger la durée de vie des SOEC.
À cette fin, la spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS) est généralement utilisée comme l'une des techniques les plus appropriées pour sonder l'état de santé des SOEC.
Cependant, l'interprétation de l'évolution du spectre en cours de fonctionnement reste problématique, car les mécanismes réactionnaires dans les électrodes et les phénomènes de dégradation sont étroitement liés. Par conséquent, les modèles basés sur la physique sont particulièrement pertinents pour décorréler l'impact de chaque phénomène de vieillissement sur l'EIS et pour permettre le diagnostic des premiers stades de la dégradation.
Objectif et activité :
Des essais de durabilité à long terme dans des conditions de stress accéléré seront d'abord effectués pour étudier la dégradation des Single Repeat Units (SRUs) et des short stacks.
Des caractérisations post-test seront effectuées sur la cellule vieillie afin de quantifier la dégradation des matériaux dans les électrodes.
Pour cela, les dégradations des électrodes issues des analyses seront implémentées dans le modèle et leur impact sur le SIE en fonctionnement sera calculé. Les simulations seront comparées aux données expérimentales pour la validation du modèle. Une fois validé, le modèle sera utilisé pour interpréter l'évolution de l'EIS enregistrée au cours du temps pour une meilleure compréhension des phénomènes de dégradation.
Un effort particulier sera fait pour prédire l'état de santé et la durée de vie utile restante de la SRU/stack en fonction des conditions de fonctionnement.
Profil candidat : MSc ou diplôme d’ingénieur avec spécialité matériaux et/ou en électrochimie est requis. La capacité à travailler en équipe est demandée et des compétences en modélisation seront appréciées.
Durée et localisation : 36 mois au CEA Liten, Type de financement : CIFRE
Superviseurs : Dr-Hab. J. Laurencin (CEA, directeur de thèse), Dr F. Monaco (Genvia), Dr. M. Hubert (CEA) and Dr. B. Morel (CEA)
Comment postuler : envoyer une lettre de motivation, un CV et une lettre de recommandation à : J. Laurencin (jerome.laurencin@cea.fr) ; F. Monaco (federico.monaco@genvia.com) M. Hubert (maxime.hubert@cea.fr) ; B. Morel (bertrand.morel@cea.fr)
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