Note ABES Développement de joints de verre innovants pour cellules électrochimiques haute température Development of innovative glass seals for high-temperature electrochemical cells Verre auto-cicatrisant Verres d'oxydes Self-Healing glass Oxide glasses Électrolyseurs Matériaux Joints d'étanchéité Structure Effets de la température Verre d'oxydes Composition chimique Matériaux auto-réparants L'hydrogène est un vecteur chimique et énergétique qui offre une alternative renouvelable auxcarburants fossiles. L'électrolyse de l'eau alimentée en électricité décarbonée permet d'envisager unedécarbonation massive des systèmes énergétiques. Pour garantir un coût de l'hydrogène compatibleavec son utilisation dans l'industrie ou dans le transport, les axes de R&D importants concernent enpriorité la durabilité et le coût des cellules électrochimiques céramiques au cœur de la technologieEHT. Dans le cadre du plan d'investissement France 2030, l'objectif du projet CELCER-EHT dans lequels'inscrit cette étude, vise à développer les différents matériaux constitutifs d'une cellule céramique àconduction anionique, durables, performants et à bas coût. Ce travail de thèse s'inscrit au niveau del'étanchéité de la cellule par le développement des joints de scellement. Dans la littérature, plusieurstypes de joints sont répertoriés : compressés, brasés et vitreux. Ces derniers se montrent être les plusintéressants de par leur stabilité physico-chimique aux différents environnements des SOCs. On endistingue deux types, pâteux et rigides. Les joints pâteux ont l'avantage d'une mise en forme à plusbasse température mais l'inconvénient d'une stabilité physico-chimique moindre par rapport à leurshomologues rigides. Cependant, les joints pâteux sont souvent plébiscités de par leur mise en formeplus aisée. Ce travail de thèse s'articule sur la formulation de matrices vitreuses et le développementde nouvelles techniques de mise en forme des joints rigides. Les joints synthétisés ont été étudiésjusqu'à 960h à la température de fonctionnement de la cellule (800°C) par DRX et RMN. L'évolution del'interface verre - métal au cours du vieillissement a été observée par MEB-EDX ainsi que sa capacitéde cicatrisation en température. Hydrogen is a chemical and energetic carrier, that offers a renewable alternative to fossil fuels. Theelectrolysis of water powered by renewable electricity meets this condition and makes it possible toenvisage the massive decarbonization of energy systems. To ensure a hydrogen cost compatible withits use in industry or transport, key R&D priorities focus primarily on the durability and cost of theceramic electrochemical cells at the heart of EHT technology. As part of the France 2030 investmentplan, the objective of the CELCER-EHT project, within which this study is conducted, is to develop thevarious constituent materials of an anionic-conducting ceramic cell that are durable, efficient, and low-cost. This work focuses on the sealing of the cell through the development of seals. Several types ofglass seals are reported in the literature, compressed, brazed and glass. These have proven to be themost promising due to their chemical stability in the different environments of SOCs. Two types canbe distinguished: compliant and rigid. Compliant seal shows a lower sealing temperature but a lowerchemical stability compared to rigid seals. However compliant seals are widely used due to their easiershaping. This work focuses on the formulation of glass matrices and the development of new shapingtechniques for rigid seals. The synthesized seals were studied for up to 960 hours at the cell's operatingtemperature (800 °C) using XRD and NMR. The evolution of the glass-metal interface during aging wasexamined by SEM-EDX, as well as its self-healing capacity at high temperature. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 10850756 https://theses.fr/2025ULILR046/abes https://theses.fr/2025ULILR046/abes Voivenel Raphaël Voivenel 1999-09-02 FR 295918160 https://theses.fr/2025ULILR046 2025ULILR046 https://doi.org/10.70675/f61d71bfz69caz40eezb9e3z2dabc398baf2 2025-11-27 Chimie des matériaux Université de Lille (2022-....) 259265152 Doctorat Docteur es non oui Mear François MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 103480234 Montagne Lionel MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 06946524X Ansart Florence MADS_PRESIDENT_DU_JURY 103785779 Podor Renaud MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 158264665 Delaizir Gaëlle MADS_RAPPORTEUR_1 12131412X Cormier Laurent MADS_RAPPORTEUR_2 170528456 École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 148937330 UCCS - Unité de Catalyse et Chimie du Solide MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 161608809 Agence nationale de la recherche (France ; 2005-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_2 121892174 Centre national de la recherche scientifique (France ; 1939-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_3 02636817X ddc:540 Mear François Montagne Lionel Ansart Florence Podor Renaud Delaizir Gaëlle Cormier Laurent École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) UCCS - Unité de Catalyse et Chimie du Solide Agence nationale de la recherche (France ; 2005-....) Centre national de la recherche scientifique (France ; 1939-....) PDF 10850756 confidentialité 2025-11-27 2030-11-27 confidentialité 2025-11-27 2030-11-27 confidentialité 2025-11-27 2030-11-27 confidentialité 2025-11-27 2030-11-27