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Cellules complètes FLEXISOC fonctionnelles sous méthane

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Cellules complètes FLEXISOC fonctionnelles sous méthane

2 novembre 2026
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Le projet FLEXISOC a pour objectif le développement de matériaux d’anode, cathode et électrolyte permettant d’alimenter une pile céramique haute température avec un mélange gazeux. En 2026 les premières cellules complètes FLEXISOC fonctionnelles sous méthane ont vu le jour ! 

Nouvelle génération de matériaux d’anode

Au cours de la première année de projet, les partenaires du projet FLEXISOC ont synthétisés une quinzaine de matériaux, dont les propriétés catalytiques vis-à-vis du reformage à sec du méthane ont été comparées. Trois familles de composés ont été retenues, et au cours des deux années suivantes, leurs propriétés électrochimiques ont été testées en cellules symétriques sous hydrogène dilué, avant d’être enfin insérées dans des cellules complètes et testées en mélange humide H2/CH4/CO2.

Premières cellules testées sous un mélange CH4/CO2

Les premières cellules ont été réalisées en associant ces anodes à des matériaux d’électrolyte et de cathode classiques, puis testées sous mélange humidifié H2/CH4/CO2, dont les concentrations ont été choisies de façon à conserver le rapport CH4/quantité de catalyseur semblable à ce qu’il était dans les tests catalytiques préliminaires. La figure 1 montre que la cellule, alimentée par un mélange humidifié CH4/CO2 (16 mL min-1/16 mL/min-1) délivre, même en absence d’hydrogène, une densité de puissance relativement stable, ce qui prouve la réalisation effective de la réaction de reformage. Les micrographies de la Figure 2 montrent que le carbone se dépose uniquement sur les particules de nickel du cermet ou de la couche collectrice, alors que l’oxyde de cérium dopé au samarium, en accord avec la valence mixte du cérium, permet la réoxydation du dépôt de carbone expliquant la bonne stabilité du matériau. Les partenaires de Flexisoc espèrent vous annoncer bientôt la naissance de la deuxième génération de cellules, qui associeront ces matériaux innovants d’anode, à des matériaux innovants de cathode et d’électrolyte.

Figure 1 Evolution au cours du temps de la densité de courant mesurée à 700°C et 0.7 V sous 32 mL/min-1 d’un mélange humidifé CH4/CO2 (1/1) côté combustible et 51 mL/min-1 d’air comprimé côté air

Figure 2. Analyse élémentaire des clichés de microscopie réalisés sur l’électrode à combustible après 115 h de test sous mélange humidifié CH4/CO2.

Annie Le Gal La Salle, IMN, CNRS-Université Nantes, chef du projet FLEXISOC