Des scientifiques de l’ICGM Montpellier, viennent de publier leurs travaux intitulés “Metal-oxide phase transition of platinum nanocatalyst below fuel cell open-circuit voltage” dans la prestigieuse revue Nature Communications.
Le contexte
Les piles à combustible, technologie clé pour la transition énergétique, reposent sur des réactions électrochimiques pour convertir l’hydrogène en électricité. Le platine, catalyseur essentiel de la réduction de l’oxygène à la cathode, voit pourtant sa durabilité limitée dans des systèmes réels, freinant le déploiement à grande échelle de cette solution prometteuse.
Les avancées scientifiques
Dans cette étude fructueuse, des chercheurs du CNRS – ICGM Montpellier, en collaboration avec la ligne de lumière ID31 du ESRF – The European Synchrotron et le CIRIMAT Toulouse, ont observé le comportement du platine en fonctionnement réel (operando) dans une pile à combustible.
En utilisant la diffraction de rayons X à haute énergie générés par l’ESRF-EBS, ils ont découvert que le platine subit des transitions multiples entre sa phase métallique et une phase oxyde amorphe instable, et ce à des tensions critiques précises. Ce phénomène, non observé dans des conditions modèles, explique la dissolution accélérée du platine, limitant sa durabilité.
Ces résultats ouvrent la voie à l’exploration de nouvelles stratégies de stabilisation du platine, qu’il s’agisse de repenser la conception du matériau lui-même ou d’optimiser le pilotage du système pile à combustible afin d’éviter les tensions critiques identifiées par l’étude.