Chapitre 3 - Université de Bourgogne

Introduction aux SOFCs & Objectifs
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Figure 1-14 : Evolution de la conductivité ionique en fonction de la température pour différents électrolytes.
D’après Steele et al [10]
Le principal matériau à base de cérine étudié aujourd’hui est Ce0.9Gd0.1O2-δ : GDC [4, 47, 48].
A noter que le matériau Bi2V0.9Cu0.1O5.35 présente des valeurs de conductivité ionique
supérieures à GDC et YSZ mais sa stabilité est médiocre en milieu réducteur et son utilisation
n’est donc pas adaptée pour une application PAC-SOFC.
La cérine dopée semble donc être un matériau prometteur en remplacement de la zircone
yttriée à la fois en tant que matériau d’électrolyte et composant d’un cermet pour l’anode.
Cependant, il convient de choisir judicieusement l’atmosphère et la température de
fonctionnement de la pile afin d’éviter que la conductivité électrique ne devienne trop
importante (dans le cas de l’électrolyte) et ne provoque une chute de la fem (Figure 1-15). Un
exemple des évolutions des conductivités ionique et électrique pour GDC 10% sous une
atmosphère de 10% H2 + 2.3% H2O est donné Figure 1-16. On se rend compte que pour une
température d’environ 550°C, la conductivité électrique devient prédominante et que donc
l’utilisation de la céramique GDC 10% en tant qu’électrolyte n’est plus adaptée.
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