Catalyseurs à base de nanofils 1D de Pd pour la réduction de l'oxygène dans les piles à combustible

 

Shuhui Sun

Institut national de la recherche scientifique

 

Domaine : énergie

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2015-2016

Grâce à leur efficacité élevée, leur très faible émission et leur possibilité de recharge rapide en hydrogène, les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) sont considérées comme étant d'excellents candidats pour la propulsion des véhicules électriques et pour les systèmes d'alimentation de secours. Toutefois, pour être commercialement intéressantes, ces piles doivent encore surmonter deux barrières majeures qui sont leur coût élevé et leur durabilité. Les catalyseurs ont été identifiés comme étant responsables de ces deux barrières, puisque les électrocatalyseurs actuels à base de platine représentent au moins 50 % du coût total des piles.

Mon objectif est d'utiliser la nanotechnologie pour surmonter les deux barrières mentionnées ci-dessus. Durant ce projet de deux ans, je me propose de développer des catalyseurs à faible coût (sans Pt), très actifs et durables, c'est-à-dire du type nanofils de Pd, pour remplacer les catalyseurs coûteux à base de platine dans les PEMFC. De plus, j'emploierai différentes techniques pour étudier systématiquement les relations structure–activité de ces catalyseurs, ce qui me guidera dans leur amélioration. On s'attend à ce que les résultats de cette recherche diminuent de façon significative le coût des catalyseurs et des piles à combustible et soient facilement transférables aux industries œuvrant dans le domaine des sources électriques d'énergie et de puissance. De plus, ce programme multidisciplinaire servira de plateforme idéale pour former du personnel hautement qualifié, ce qui devrait consolider l'excellente position du Québec dans le domaine des nanotechnologies utilisées pour produire de l'énergie propre.