Soutenance de thèse

SHUOHONG GAO – 09/12/2021

 Procédé de fabrication additive et caractérisation des alliages magnétiques doux Fe-Si

Résumé : Le développement de l’hydrogène comme vecteur énergétique du 21ème siècle dépend fortement des performances de stockage. Aujourd’hui, plusieurs solutions sont envisagées pour stocker l’hydrogène. Chaque solution présente des avantages et des inconvénients selon certains critères : la masse, la capacité de stockage, la sécurité, la cinétique de la charge/décharge, etc. Pour les systèmes embarqués, un mode de stockage approprié est basé sur l’utilisation de matériaux solides, dont certains peuvent absorber l’hydrogène d’une manière réversible sous certaines conditions de température et de pression, pour former des hydrures. Ce mode est prometteur car les densités d’hydrogène stocké sous cette forme peuvent atteindre des valeurs supérieures à celles de l’hydrogène liquide. En plus de leurs propriétés de stockage, ces composés ont la capacité de convertir l’énergie chimique en chaleur en offrant une large gamme d’applications dans le domaine des pompes à chaleur. Pour rendre attractive cette technique de stockage, nous devons innover sur certains points, qui freinent le développement des matériaux comme l’amélioration de la capacité de stockage, les techniques d’élaboration, etc. Une bonne connaissance des paramètres structuraux de l’hydrure est requise pour une bonne gestion de l’énergie échangée entre les piles à combustible et un réservoir d’hydrure pour une application de véhicule. Les principaux objectifs de cette thèse sont les suivants : Le développement de nouveaux hydrures métalliques pour les réservoirs d’hydrogène. Pour cela, l’étude et le développement de nouveaux matériaux pour le stockage de l’hydrogène peuvent se faire à un niveau fondamental en utilisant une simulation basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). L’analyse de la stabilité des systèmes étudiés est faite en utilisant l’approximation de gradient généralisée (GGA). D’un point de vue expérimental, la caractérisation des matériaux élaborés par différents procédés est faite en utilisant plusieurs techniques : analyse thermogravimétrique, microscopie électronique à balayage, la diffraction des rayons X combinée avec la méthode de Rietveld pour vérifier la réalisation de la structure et ensuite étudier la sorption et la désorption de l’hydrogène.

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