Etude, conception et réalisation d'une pile à combustible miniature pour applications portables

• Main Author: Pichonat, Tristan
• Language: FRE
• Published: Université de Franche-Comté 2004
• Subjects: [CHIM:MATE] Chemical Sciences/Material chemistry; [SPI:NRJ] Engineering Sciences/Electric power; [SPI:NANO] Engineering Sciences/Micro and nanotechnologies/Microelectronics; Pile à combustible; membrane; miniaturisation; silicium poreux; micro technologie; intégration
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010710; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/86/60/PDF/tel-00010710.pdf

Ce travail s'inscrit dans le domaine des piles à combustible miniatures destinées aux applications portables (téléphones, assistants électroniques) et consiste dans la réalisation d'une pile complète (assemblage électrodes – membrane) de type PEMFC. L'usage du silicium pour la fabrication de la pile permet l'utilisation des technologies liées au silicium et un couplage facilité avec d'autres composants électroniques. La membrane de la pile est faite de silicium microporeux traité pour assurer la conduction protonique. Deux voies ont été explorées : imprégnation par un ionomère de type Nafion® et greffage de molécules en surface des porosités. Elles ont été validées par des assemblages en pile et ont montré des performances similaires (18 mW/cm2). Un travail important de caractérisation a été effectué sur la structure du silicium poreux (M.E.B., mesures de conductivité, de perméabilité, spectroscopie) et les traitements réalisés sur la membrane (M.E.B., spectrométrie de masse (SIMS)).