MEMbranes FluorophOSphoniques pour PEMFC hautes températures – MEMFOS

Le projet MEMFOS décrit une nouvelle stratégie pour proposer dans les prochaines années une membrane polymère innovante pour piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) qui répond au cahier des charges des applications stationnaires et fonctionnant à plus haute température (de l'ordre de 120°C). Plus précisément, cette membrane permettra, contrairement aux membranes commerciales actuelles, un fonctionnement dans une gamme de température comprise entre l'ambiante et 150°C, en gaz secs ou hudimifiés. Ce projet permettra de lever un des verrous technologiques freinant le développement de la filière de production d'énergie avec des PEMFC. Il n'existe pas, à l'heure actuelle, de membranes offrant des valeurs de conductivité élevées à basse température/haute humidité relative (domaine des Nafion) et à haute température/faible humidité relative (domaine des polybenzimidazoles). Le projet MEMFOS a pour but de développer des membranes fluoro-phosphoniques offrant des valeurs de conductivité élevées dans un domaine de température et d'humidité relative le plus large possible. Une première génération de membranes fluorées a déjà été obtenue (thèse dans l'équipe IAM) par modification chimique de polymères fluorés, également synthétisés. Cette première génération a fait l'objet d'un dépôt de brevet (avec trois des 5 partenaires présents dans MEMFOS) et constitue la voie "back up" sur laquelle s'appuyera le projet MEMFOS. Les capacités d'échange ionique de cette première génération de membranes varient de 4 à 6 meq/g et les valeurs de conductivité protonique à température ambiante (humidité relative allant de 0 à 100%) sont d'environ 20 mS/cm.