Evaluation d'alliages métalliques commerciaux pour les interconnecteurs de piles à combustibles de type SOFC.
Abstract
Les travaux effectués sur les interconnecteurs métalliques dans les piles à combustibles à électrolyte solide (SOFC), ont montré que les alliages chromino-formeurs sont les meilleurs candidats [ ]. Cependant, à haute température, ces alliages forment une couche de Cr2O3 qui est isolante et qui peut se transformer en espèces volatiles (CrO3 ou CrO2(OH)2) entrainant ainsi la dégradation de la pile [ ]. L'utilisation d'éléments réactifs tels que les éléments du début de la famille des lanthanides et l'yttrium est connue pour améliorer à la fois la résistance à l'oxydation et la conductivité électrique [ ]. C'est la raison pour laquelle, dans cette étude, un revêtement de La2O3 a été déposé sur un alliage commercial, le Crofer 22 APU, par la technique de dépôts chimiques en phase gazeuse (MOCVD) dans le but de former des oxydes de type pérovskite qui ont une bonne conductivité électrique à haute température. Des essais de résistance à la corrosion ont été réalisés pendant 100h à 800°C sous air (côté cathode) et sous H2/H2O (côté anode). Les produits de corrosion ont été analysés par MEB, EDX, DRX et MET. Par ailleurs des mesures de conductivité électrique à 800°C ont été effectuées sous air pendant 100h avec détermination du paramètre ASR (Area Specific Resistance). Le Crofer 22 APU semble être adapté pour être interconnecteur de pile SOFC. Toutefois, l'application d'un fin revêtement de La2O3 permet une amélioration de la tenue à la corrosion sous air, avec une diminution de la constante de vitesse parabolique, une meilleure adhérence entre la couche d'oxyde et le substrat métallique et une diminution du paramètre ASR. En revanche sous H2/H2O, il y a peu de différence entre l'alliage non revêtu et l'alliage revêtu de La2O3.