Batteries, piles à combustible et électrolyse - SOFC

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Description

Cette séance de cours couvre différents types de piles à combustible, y compris les piles à combustible alcalines (AFC) et les piles à combustible à oxyde solide (SOFC), expliquant leur fonctionnement, leurs applications et les matériaux utilisés. Il traite également des matériaux d'interconnexion, des conditions d'exploitation et des géométries des SOFC.

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Concepts associés (10)

Véhicule à pile à combustible

Un véhicule à pile à combustible (VPC) ou véhicule électrique à pile à combustible est un véhicule électrique qui utilise une pile à combustible, parfois en combinaison avec une petite batterie ou un supercondensateur, pour alimenter son moteur électrique embarqué. Les piles à combustible sont alimentées par un carburant qui peut être en particulier l'hydrogène, le méthanol, l'éthanol ou l'acide formique. Ces véhicules ont un bilan carbone faible par rapport aux véhicules à moteur à combustion interne, en particulier suivant le mode de production du carburant alimentant la pile.

Pile à bactéries

Une pile microbienne (ou biopile ou pile à bactéries) est une pile basée sur le principe des piles à combustible: la cathode est alimentée en oxygène (en général par l'air) et l'anode est constituée d'une électrode placée au sein d'une chambre contenant un biofilm de bactéries et de quoi les nourrir. Elles sont également désignées par l'acronyme MFC provenant de la dénomination anglo-saxonne : microbial fuel cell (littéralement : Pile à combustible microbienne).

Stationary fuel-cell applications

Stationary fuel-cell applications (or stationary fuel-cell power systems) are applications for fuel cells that are either connected to the electric grid (distributed generation) to provide supplemental power and as emergency power system for critical areas, or installed as a grid-independent generator for on-site service. In 2012 more than 45,700 fuel-cell systems were shipped all over the world — in residential homes, hospitals, nursing homes, hotels, office buildings, schools, utility power plants.

Pile à combustible

Une pile à combustible est un générateur électrochimique produisant une tension électrique grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple le dihydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, tel que l'oxygène de l'air. Elle est distincte de la pile électrique, qui fonctionne également par réaction d'oxydoréduction, mais qui est constituée d'empilements de métaux. vignette|Pile à combustible de la NASA au méthanol.

Pile à combustible à oxyde solide

Les piles à combustibles à oxydes solides (ou SOFC selon l'acronyme anglais de Solid oxide fuel cells) sont prévues essentiellement pour les applications stationnaires avec une puissance de sortie allant de 1 kW à 2 MW. Elles fonctionnent à très hautes températures, typiquement entre et (723 et 1273 K). Leurs rejets gazeux peuvent être utilisés pour alimenter une turbine à gaz secondaire afin d'accroître le rendement électrique.