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Iojoiu, Cristina (1971-....).

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Works: 26 works in 27 publications in 2 languages and 41 library holdings
Roles: Thesis advisor, Opponent, Other, Author
Publication Timeline
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Most widely held works by Cristina Iojoiu
Electrolytes polymères aromatiques nanostructurés pour PEMFC : Relation structure/morphologie/propriété by Huu-Dat Nguyen( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les ionomères aromatiques sont considérés comme une alternative prometteuse à Nafion pour les PEMFCs en raison de leur bonne stabilité à l'oxydation, d'excellentes propriétés thermomécaniques et de faibles coûts, etc. La plupart des ionomères aromatiques sulfonés rapportés au cours des dernières décennies présentent cependant des performances inférieures à celles de Nafion. Avec une capacité d'échange ionique (CEI) similaire, d'une part, les ionomères aromatiques sont beaucoup moins conducteurs que Nafion, notamment à faible humidité relative. Les ionomères aromatiques ayant une CEI suffisante pour donner une conductivité équivalente à celle de Nafion, d'autre part, présentent un comportement excessivement gonflant dans l'eau. Les inconvénients des ionomères aromatiques sulfonés proviennent de (i) la répartition aléatoire de groupes acides sur un squelette de polymère rigide conduisant à une séparation hydrophile-hydrophobe faible, (ii) la proximité de fractions conductrices de protons à la chaîne principale de polymère conduisant à une nanostructure basse de composés ioniques, et (iii) la faible acidité de l'acide arylsulfonique. Dans le but de surmonter ces inconvénients, mon travail de doctorat se concentre sur le développement de nouveaux ionomères aromatiques avec une morphologie et des propriétés améliorées grâce à la conception de l'architecture moléculaire, en combinaison avec une condition optimisée de traitement de la membrane. A base de cet objectif, deux séries d'ionomères aromatiques à base de copoly (arylène éther sulfone) partiellement fluoré portant des chaînes latérales pendantes d'acide perfluorosulfonique (séries InX/Y) ou perfluorosulfonimide (SiX/Y) ont été développées et caractérisées. De plus, les PEM basés sur le mélange Nafion/InX/Y ont également été ciblés. Une grande attention a été portée à l'optimisation de l'état de traitement des membranes et à l'élucidation de la relation structure-morphologie-propriété des matériaux
Extrusion of Nafion and Aquivion membranes: environmentally friendly procedure and good conductivities by Souad Mbarek( )

1 edition published in 2018 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Traumatismes psychiques chez les réfugiés et demandeurs d'asile : spécificités cliniques et facteurs de vulnérabilité by Meriem Malek( Book )

1 edition published in 2016 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les demandeurs d'asile et réfugiés constituent une population à risque d'exposition à des événements traumatiques. Les prévalences d'Etat de Stress Post-Traumatique (ESPT) sont élevées avec des comorbidités fréquentes de troubles anxiodépressifs et parfois de multiples deuils. Les conditions dans lesquels se déroulent l'exil peuvent majorer les troubles préexistants et vulnérabiliser ces personnes. Les traumatismes subis peuvent être extrêmes de par leur caractère violent, répétitif, intentionnel et parfois collectif, le cas typique étant la torture. L'ESPT complexe est suggéré comme alternative au diagnostic de l'ESPT dans ces cas. Le contexte transculturel peut compliquer le diagnostic, des variations interculturelles d'expression du traumatisme psychique étant constatées à travers le monde, les idiomes de détresse locaux sont suggérés comme alternative à l'ESPT. Ce travail de thèse, qui s'articule autour d'une partie théorique et une partie étude de cas, s'est donc intéressé aux spécificités cliniques des traumatismes psychiques chez ces demandeurs d'asile et réfugiés ainsi que la question de la validité de l'ESPT en situation transculturelle et pour des traumatismes extrêmes ; ce travail s'est également penché sur leurs facteurs de vulnérabilité et leur impact psychopathologique ; et enfin s'est interrogé sur le rôle du référentiel culturel dans les représentations de la maladie, des stratégies de demande de soin et de soutien mises en place par ces patients. Une prise en charge pluridisciplinaire est nécessaire avec repérage et prévention des facteurs de vulnérabilité et considération des référentiels culturels propres au patient dans les stratégies de soin
Nouvelles membranes conductrices protoniques à l'état anhydre by Mathieu Martinez( Book )

2 editions published in 2009 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The purpose of this thesis was to study the effect of the starting acid (strength, structure, size, type...) and of the water concentration on the CLIP's properties. We showed that thermal stability was controlled by the anion's basicity and its nature (Td > 300°C). On the other hand, conductivity has been found dependent on the size and the type of the anion (best conductivities for small sized super acid anion). Membranes are based on the association of a CLIP with a polymer (Nafion®, sulfonate polysulfone, polyimide). Nafion® based membranes showed good conductivities but poor mechanical properties at high temperature. Sulfonated polysulfone based membranes have both low toughness and low conductivities. The last studied electrolyte, based on macroporous polyimide, exhibited the highest conductivities and the best thermomechanical properties; they seem to be the most adapted membranes for the PEMFC application
Nouveaux Ionomères aromatiques nanostructurés pour les piles à combustible by Luca Assumma( )

1 edition published in 2014 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The purpose of this work was the synthesis and characterization of new aromatic ionomers for PEMFC. The ionomers are based on block copolymers containing hydrophilic blocks, functionalised with a perfluorinated acid, and hydrophobic blocks containing partially perfluorinated aromatic rings. The polymer main chain was performed by polycondensation reaction. The acidic functions were grafted onto the polymer in two steps: bromination and coupling Ullman reaction. Different copolymers with different lengths of hydrophilic block were synthetized. The membranes were obtained by casting, the impact of the solvent nature and Ionomer structure on the membrane morphology and properties was studied. The solvent has a strong impact on the membrane structuration at nanometric scale. By small angle neutrons scattering, we showed that the membrane morphology is depending on hydrophilic bloc length. The mechanical strengths and the conductivities of aromatic ionomer membranes are higher that the Nafion above 60°C that make them promising for PEMFC working at temperature higher than 100°C
Etude de polymères pour l'utilisation en membranes de piles à combustible by Arthur Besson( )

1 edition published in 2014 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les piles à combustible sont une technologie en pleine expansion dans le domaine du transport automobile.Les membranes polymères les plus utilisées actuellement dans ces systèmes sont celles à base de Nafion.Leur principal point faible se trouve dans leurs performances limitées au-delà de 80°C, où la membranedevient défaillante et l'eau ne peut plus assurer la conduction protonique. Le projet EUBECELL se proposede résoudre ce problème en mettant au point un système de pile à combustible fonctionnant à l'éthanol et àplus de 120°C. Cette thèse s'inscrit dans ce projet et se concentre sur l'élaboration de nouvelles membranespolymères conductrices de protons. Deux voies sont envisagées : l'amélioration des propriétés du Nafion àhaute température et le remplacement du Nafion par un polymère haute performance auquel on donne uneconductivité.L'amélioration du Nafion se fait par l'ajout de conducteurs liquides ioniques protiques (CLIPs), produitsayant donc une conductivité protonique venant s'ajouter à celle du Nafion. Un premier CLIP est synthétisé,caractérisé puis ajouté au Nafion et les performances des membranes obtenues mesurées. Les résultatsencourageants obtenus incitent à synthétiser d'autres CLIPs à partir de la même amine et en variant le contreion.D'autres mélanges Nafion-CLIPs sont ainsi synthétisés et caractérisés.Les polymères hautes performances étudiés ici pour remplacer le Nafion sont dans un premier temps despolysulfones sulfonées. Les polysulfones étant des polymères qui résistent aux températures élevées et lasulfonation leur donnant une conductivité. Pour conserver de meilleures propriétés après sulfonation, nousprocédons à une extrusion du film polymère suivi d'une sulfonation. Nous mettons donc au point unprotocole de sulfonation hétérogène. Les membranes obtenues sont ensuite caractérisées et leursperformances mesurées. Dans un deuxième temps nous travaillons sur des membranes macroporeuses, àforte tenue mécanique, que nous remplissons avec les CLIPs utilisés auparavant. Les membranes sont alorsaussi caractérisées et leurs performances mesurées
Développement et caractérisation des électrolytes plus sûrs et versatiles pour les batteries au lithium métallique ou post-lithium by Hoang Phuong Khanh Ngo( )

1 edition published in 2019 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les problèmes de sécurité liés aux fuites de produits chimiques, au chauffage externe ou aux explosions sont un frein au développement de dispositifs de stockage renouvelables à base d'électrolytes liquides. La sécurité des batteries nécessite le développement de nouvelles technologies telles que les électrolytes à base de liquide ionique ou de membranes polymères conductrices. Simultanément, et face à l'épuisement des ressources en lithium, la tendance énergétique cherche à privilégier le développement de piles rechargeables à base d'éléments abondants, tels que les métaux alcalins / alcalino-terreux. Une meilleure compréhension du comportement conducteur cationique de ces électrolytes est nécessaire pour développer des batteries au lithium et post-lithium de haute sécurité.Le premier objectif de ce travail était axé sur les propriétés de transport dans des électrolytes liquides ioniques obtenus en dissolvant des sels alcalin/alcalino-terreux dans un liquide ionique, le BMIm TFSI. Ces mélanges possèdent des caractéristiques prometteuses telles qu'une faible tension de vapeur, une ininflammabilité, une stabilité thermique élevée et une bonne conductivité ionique. Ces électrolytes ont été étudiés par une appoche multitechnique pour une description thermodynamique (propriétés thermiques), dynamique (viscosité, conductivité ionique, coefficients d'auto-diffusion des différentes espèces) et structurale (spectroscopies IR et Raman). Ces travaux ont permis de montrer que le comportement du transport cationique dans ces électrolytes liquide-ionique est fortement influencé par la natutre et la concentration des cations. Ces variations dépendent de la viscosité, qui sont reliés à la sphère de coordination des ions alcalins/alcalino-terreux dissous.Un autre partie de ce travail présente le développement de nouveaux ionomères à base de POE comme électrolytes solides pour des batteries rechargeables au lithium ou de génération post-lithium. Ces matériaux, ionomères réticulés et copolymères, présentent un nombre de transport ionique pratiquement égal à 1. L'excellent comportement en cyclage dans une batterie symétrique au lithium-métallique ont confirmé le bon comportement de l'électrolyte et une réversibiité parfaite de l'intercalation/désintercalation du lithium dans les deux électrodes. Les hautes performances des batteries au lithium métallique utilisant des cathodes LiFePO4, ont confirmé l'adéquation de ces matériaux pour une utilisation en tant qu'électrolytes solides. Un dernier objectif de ce travail a été l'étude du comportement de conductivité des cations alcalins dans différentes matrices de polymère. Grâce au greffage des fonctions anionique, une conductivité cationique unitaire a pu être atteinte, ce qui a permis de mesurer l'effet de la taille du cation sur sa mobilité
Nouvelles générations d'électrolyte pour batterie lithium polymère by Amadou Thiam( )

1 edition published in 2015 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Le but de cette thèse était de développer de nouveaux électrolytes polymères pour une application batteries lithium métal polymère. Le premier volet concerne le développement des réseaux semi-interpénétrés à base de POE et d'un polycondensat. Ces types d'électrolytes ont permis de d'améliorer les propriétés mécaniques et les conductivités à haute et basse température. L'ajout de NCC comme renfort sur ces réseaux semi-interpénétrés a permis d'atteindre propriétés physico-chimiques intéressantes et des durées de vie élevées. De plus l'hydrogénation du polycondensat permettant de moduler sont taux de réticulation a permis d'obtenir un électrolyte (en présence du LiTFSI) présentant des conductivités de 1S.cm-1 à 90°C pour un rapport O/Li=20 et O/Li=30 avec une tenue mécanique de 0,5MPa jusqu'à 100°C. Dans le second volet une série de sels de lithium à anion organique a été synthétisée et caractérisée. Ces sels de lithium présentent des bonnes stabilités électrochimiques, thermiques et des conductivités cationiques parfois plus élevées que LITFSI en milieu polymère. Le dernier volet concerne la synthèse et la caractérisation physico-chimique des nouveaux ionomères perfluoré. Ces nouveaux ionomères à conduction cationique unipolaire sont obtenus à partir de monomères aromatiques porteurs de fonctions ioniques ayant une forte aptitude à la dissociation et des nombres de transport cationique proche de 1 à 70°C
N-type organic semiconductors for energy conversion by Olivier Bardagot( )

1 edition published in 2019 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

At a time when the impacts of climate change have become undeniable, the development of low-carbon energies is crucial. Potentially low cost compared to established technologies, emerging organic technologies offer an eco-efficient alternative for harvesting solar and thermal (< 473 K) energies. In the first chapter, the advantages and drawbacks of the different technologies currently being developed are discussed. Photovoltaic devices, like thermoelectric devices, require two types of materials conducting holes (p type) and electrons (n-type) respectively. Despite remarkable advances, the development of n-type semiconductors represents a major lever for improving organic technologies. In this context, this doctoral work presents the design, synthesis, characterization and device developments of innovative pi-conjugated n-type polymers and small molecules.Based on three electron-accepting units - isoindigo (ISI), naphthalene diimide (NDI) and fluorinated benzodifurandione-oligo(p-phenylenevinylene) (FBDOPV) - the design and synthesis of alternated copolymers are presented in the second chapter. These polymers exhibit high electron affinities ranging from 3.5 eV to 4.1 eV. DFT modelling and thin-film X-ray diffraction studies allowed to identify the main structural aspects leading to electron mobility as high as 0.26 cm2.V 1.s 1 achieved in organic field effect transistors.For thermoelectricity, molecular doping of these organic semiconductors is required. It is the subject of the third chapter. The necessary conditions for thermo- and photo-activation of N DMBI dopant have been identified. In particular, the degradation of the activated dopant in the presence of oxygen has been demonstrated by single crystal X-ray diffraction. Each polymer and two small molecules based on ISI and NDI cores have successfully being doped. The doping mechanisms and conductivities obtained are discussed on a case by case basis using UV-Visible-Near-Infrared and Electron Paramagnetic Resonance spectroscopies. In particular, conductivities in the range of 10-4 S.cm-1 were obtained without external energy supply neither before nor after deposition. Encouraging conductivities in the range of 10-3 S.cm 1 for a small molecule based on NDI and 10-2 S.cm 1 for a polymer based on FBDOPV have been achieved. The stability and reversibility of thin film conductivities when exposed to air were investigated and correlated to the LUMO level of the materials. The thorough control of deposition and doping conditions have afforded to achieve a power factor of about 0.3 µW.m-1.K-2 associated to a thermal conductivity of 0.53 W.m 1.K 1. Figure of merits of approximately 2.10-4 at 303 K and 5.10-4 at 388 K have been obtained, which represent the first values reported to date for an n-doped organic semiconductor measured on a single device.These materials also allow the replacement of fullerene derivatives in photovoltaic devices as presented in the last chapter. In particular, they demonstrate strong absorption properties, extended to the near infrared domain for one of the polymers. A conversion efficiency of 1.3% was obtained in all polymer bulk-heterojunction solar cell before optimization. Following the donor-spacer-acceptor approach, two ITIC derivatives have been designed and characterized. The modification of alkyl substituents on the spacer provides improved absorption and molecular packing properties compared to ITIC. High open-circuit voltages up to 1.10 V and conversion efficiencies of 4.2% have been achieved with these non-fullerene acceptors
Développement d'électrodes composites architecturées à base de zinc pour accumulateurs alcalins rechargeables by Vincent Caldeira( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The work presented in this document results from a multidisciplinary study, the unique goal of which is to develop a negative electrode for alkaline rechargeable batteries. At the origin of this thesis, is the surprising discovery by EASYL of a new way to synthesize calcium zincate (CAZN), an electrochemically active material known for its good cycling characteristics in alkaline batteries. The advantage of such a discovery resides in its unique characteristics: the ultra-fast synthesis is carried out continuously, uses neither heating system nor alkaline solutions, yields pure and tailored CAZN crystals; it is therefore compatible with an industrial production of this material.Its use in a 4 Ah prismatic batteries allowed to unveil a core-shell operation mechanism, in which the electrode evolves towards an active zinc-core surrounded by a protective shell. So, if the nominal capacity remains below the theoretical one, the core of the electrode can be kept active while the surface is maintained, thus avoiding (or at least slowing down) possible dendrite formation and yielding prolonged cycle life.However, the use of calcium zincate as the only active material source is not appropriate, because the formation of the zinc-core leads to the appearance of a resistive layer of calcium hydroxide at its periphery, which reduces the overall electrochemical performance. As surprising as it may seem, it is possible to regenerate an electrode having formed such a calcium hydroxide-rich layer by a simple rest such as a stop of the battery. Nevertheless, it is preferable to avoid the formation of this resistive layer and to do so, the use of a mixture of sacrificial zinc oxide combined with calcium zincate has proven very effective, both from a morphological and an electrochemical point-of-view.However, the controlled formation of a zinc-rich core leads to zinc densification on itself; this decreases the surface of contact between the active material and the electrolyte, and thus the electrochemical performance. This negative effect has been overcome by drastically rethinking the structure of the electrode, in order to allow the formation of multiple and tailored zinc cores. To that goal, multilayers of current collector were employed, which proved simple and effective to reach high-performance and high cyclability zinc electrodes for alkaline batteries
Synthèse et caractérisation de nouveaux électrolytes copolymères pour batteries lithium métal polymère. by Adrien Lassagne( )

1 edition published in 2017 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

This work deals with synthesis and characterization of new polymer electrolytes for lithium metal polymer (LMP) batteries. The main challenge of polymer electrolytes is to combine both high ionic conductivity at low temperature and good mechanical properties. To overcome these issues, block copolymers have been designed. Remarkable properties are reached thanks to the self-assembly of these triblock copolymers. Mechanical properties are given by stiff polystyrene (PS) domains whereas ionic mobility operates in an ionophilic phase, polyoxyethylene (POE) with a lithium salt (LiTFSI). By introducing chemical defects in the POE backbone, melting temperature of the copolymer has been considerably lowered leading to conductivities of about 7.10-5 S.cm-1 and a Young's modulus of 0.3 MPa at 40°C. If interesting properties are obtained thanks to this strategy, the small fraction of conductivity insured by lithium ions (t+=0.15) remains an issue. The low t+ leads to large concentration gradients limiting the performances of the system. In a second approach, TFSI anions have been covalently tethered on the PS backbone, raising the t+ to 1. An important increase of Li+ conductivity was obtained by adding a perfluorinated spacer between PS and TFSI moieties, with an ionophilic phase based on PEO (2.10-5 S.cm-1 @ 60°C). The chemical modification of the PEO block leads to Li+ conductivities of 10-6 S.cm-1 at 40°C. The composition of these different copolymers have been varied and their structural, thermal, mechanical and transport properties have been studied. Finally the best electrolytes of each category have been assessed in a full cell configuration
Electrolytes polymère nano-structurés à base de liquides ioniques pour les piles à combustible hautes températures by Rakhi Sood( )

1 edition published in 2012 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The polymer electrolyte membranes based on Proton Conducting Ionic liquids (PCIL) are very promising systems for the high temperature-PEMFC technology owing to their good ionic conductivity and stability at temperatures above 100oC. The objective of this thesis work is to achieve a profound study on the evolution of morphology and consequent functional properties of the PCIL based polymer electrolyte membranes in function of: i). concentration of the PCIL, ii). the method of elaboration and iii). chemical structure of the PCIL. To demonstrate the potential of these membranes in HT-PEMFC, preliminary tests have been carried out in the fuel cell stack and degradation phenomena associated with PCILs and membranes in the presence of hydrogen peroxide have been studied. The first part of this work is focused on the characterization of Nafion® membranes neutralized with triethylamine (Nafion-TEA) and swollen with triethylammonium Triflate (TFTEA). It has been shown that Nafion-TEA exhibits a single layer string-like organization of inter-digited Triethylammonium cations at the hydrophobic-hydrophilic interface when in anhydrous state. The introduction of TFTEA into Nafion-TEA membrane does not destroy its nano-structuration but significantly boosts the anhydrous ionic conductivity and hydrophilicity of the system. The second part of this work has permitted us to establish the fact that doped membranes prepared by casting method have better organization and better thermo-mechanical properties compared to those obtained by swelling method. Third part of this work focuses on the impact of the chemical nature of the PCIL on the morphology and functional properties of Nafion-TEA membranes. It has been demonstrated that the PCILs with long perfluorinated chain length do not modify the nano-structuration of Nafion-TEA membranes at all. This has a strong impact on the ion-conducting, water-sorption and thermo-mechanical properties of the membrane. In the last part, aromatic ionomers were synthesized in order to replace Nafion-TEA in such PCIL based system. Despite the similar structure of the side chain of the synthesized aromatic ionomers and Nafion®, the membranes based on aromatic ionomers and TFTEA do not present any nano-structuration. Moreover, the plasticizing effect of TFTEA is more noticeable in the case of aromatic ionomers probably due to a random distribution functions in the ionic polymer membrane
Electrolytes polymères à base de liquides ioniques pour batteries au lithium by Priew Eiamlamai( )

1 edition published in 2015 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

De nouvelles familles de liquides ioniques conducteurs par ion lithium; à anions aromatiques et aliphatiques de type perfluorosulfonate perfluorosulfonylimidure attachés à des oligoéthers (méthoxy polyéthylène glycol mPEG) de longueurs différentes ont été synthétisées et caractérisées dans le but d'améliorer l'interaction entre les chaînes de POE et les sels de lithium en améliorant la mobilité segmentaire. Ainsi différentes membranes amorphes ou peu cristallines améliorent le transport cationique par rapport aux électrolytes polymères usuels. . Leurs propriétés ont été évaluées dans deux types de polymères hôtes : un polyéther linéaire (POE) et un polyéther réticulé préparé par un procédé "VERT". Leurs parties oligooxyéthylène aident à la solvatation des cations lithium et conduisent à l'augmentation des propriétés de transport; c'est à dire la conductivité cationique et le nombre de transport. Leurs stabilités thermiques et électrochimiques sont adaptées à l'application batterie lithium-polymère
Nouvelles membranes à squelette haute performance pour les piles à combustible PEMFC by Olesia Danyliv( )

1 edition published in 2015 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The current work is directed to production of a proton conducting membrane for a proton electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) as a main goal. The originality and the challenge of the membrane elaboration lie in the multi-step procedure: starting with the synthesis of a simple unit - an ionic monomer, continuing with polymerization and overall estimation of the polymer performance at laboratory scale, and ending with production of the required material of industrial quantity and testing in real conditions. All the steps, except the last one, are explicitly studied. Firstly, much attention in the dissertation is paid to description of a protocol for production and purification of the ionic monomers. It is due to complexity of ionic interactions in a system 'product-solvent' and due to the main requirement of high purity for a monomer that attentive synthesis and treatment of the monomers must be provided. In total three new monomers, bearing perfluorosulfonic acid chains, are reported. Then, a number of polymerization reactions with different commercial non-ionic monomers are proposed. Two main families of proton conducting ionomers are described: random poly(arylene ether)s (PAEs) and poly(arylene ether sulfone)s (PAESs), both random and block-copolymers. They are synthesized in series of different IEC in order to follow the impact of the ionic group to the properties of the material. Additionally, a new structure of the ionomer is proposed, where the block-copolymer contains a hydrophilic block, synthesized from two monomers, bearing perfluorosulfonic acid (PFSA) groups. It allows maximally approximating the superacid lateral groups along the polymer chain that, most probably, contributes to better organization and interaction between the ionic sites. For further characterization of the novel polymers, they are cast to membranes by casting-evaporation method from their solutions in dimethylacetamide (DMAc). The influence of production temperature is described briefly. The membranes of different series are compared between each other and to Nafion as a reference material. It is known that Nafion acquires its high performance due to: i) presence of superacid PFSA lateral groups, and ii) organization of polymer chains into well-separated proton-conductive (hydrophilic) and mechanically stable (hydrophobic) domains. However, production of this material comprises dangerous and expensive procedures of manipulation with fluorinated gases, since this ionomer contains a Teflon-type backbone. Moreover, transition temperature of the perfluorinated main chain is lower, than the required temperature of the ionomer functioning in a PEMFC. The novel ionomers are further characterized in terms of thermo-mechanical properties, stability, conductivity, bulk morphology. They exhibit: i) high transition temperatures, which allows utilization of these polymers at conditions of a PEMFC functioning; ii) phase separation phenomenon, which suggests the materials to have morphology with distinct domains for proton conduction, iii) highly organized structuring, which is rare to clearly evidence on aromatic materials; iv) high proton conductivity for several polymer series, which over-perform Nafion even at reduced humidity. Based on these results, some of the synthesized materials are considered to be promising in a PEMFC, but further study in real conditions must be provided. Additionally, the current work is pioneering in the way of production of the ionomers, therefore, more different series of polymers are previewed to be synthesized out of the ionic monomers, proposed here. Variety of the ionic monomers may be enlarged as well by changing the PFSA groups to perfluorosulfonimide ones or by searching for other fluorinated commercial materials that might be modified into monomers with two functional groups for polycondensation. Thus, the main objectives, set for the current work, are fulfilled
Cellules solaires à colorant tout solide composées d'une électrode de TiO2 à porosité hiérarchisée et d'un électrolyte polyliquides ioniques à matrice polysiloxane by Anil Bharwal( )

1 edition published in 2018 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

DSSC est une technologie photovoltaïque de 3ème génération avec un fort potentiel économiquement et une efficacité importante de conversion des photons en électricité. Le DSSC à l'état solide à base d'électrolyte polymère solide prévient la perte et l'évaporation du solvant pendant la fabrication et le fonctionnement des cellules, ce qui prolongera efficacement la durée de vie de la cellule. Cependant, il souffre d'une faible conductivité ionique et d'une faible infiltration des pores.La présente thèse est dédiée au développement concomitant d'électrolytes polymères à base de polysiloxane d'un côté et de photoanodes TiO2 à porosité controlée de l'autre côté et leur incorporation dans des cellules solaires contrastants à l'état solide (ss-DSSC), dans le but d'améliorer leur efficacité photovoltaïque et la stabilité à long terme. À notre connaissance, les DSSC comprenant des couches de TiO2 bimodales et des électrolytes de polysiloxane n'ont jamais été rapportés.La conductivité ionique et le coefficient de diffusion des tri-iodures des liquides poly (ioniques) (PILs) à base de polysiloxane ont été largement améliorés par addition de liquides ioniques (ILs) ou de carbonate d'éthylène (EC), conduisant à des conductivités ioniques de l'ordre de 10-4 -10-3 Scm-1. Les DSSC fabriqués avec les électrolytes optimisés ont montré des rendements jusqu'à 6%, avec une stabilité à long terme pendant 250 jours.Des films de TiO2 bimodaux à double porosité (méso et macroporosité) ont été fabriqués par revêtement par centrifugation, en utilisant des modèles mous et durs. Les films à double matrice bénéficient d'une taille de pores accrue tout en maintenant une surface spécifique élevée pour l'adsorption de colorant. Les films bimodaux se sont révélés plus efficaces lorsqu'ils ont été testés avec des électrolytes polymères, ayant des efficacités comparables avec l'électrolyte liquide dans les DSSC, malgré une absorption plus faible de colorant.Cette thèse apporte une contribution significative dans le domaine des DSSC en tant que cellules solaires efficaces et stables qui ont été préparés à partir d'électrolytes polymères et de films bimodaux nouvellement synthétisés
Impact of degradation and aging on properties of PFSA membranes for fuel cells by Mylène Robert( )

1 edition published in 2021 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Bien que déjà présentées comme une technologie sûre et propre, les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) restent confrontées à de solides verrous en termes de durabilité et de fiabilité, limitant leur commercialisation à large échelle. De nombreuses études ont déjà permis d'affiner la compréhension des phénomènes de vieillissement et ont permis de désigner la dégradation de la membrane comme l'un des principaux facteurs limitant la durée de vie des PEMFC. Cette étude vise à apporter des éléments de compréhension sur les mécanismes de dégradations chimique et mécanique par l'intermédiaire de protocoles de vieillissement ex-situ, ainsi qu'à comprendre l'impact de ces dégradations sur la structure et les propriétés fonctionnelles des membranes. Dans un premier temps, il a été nécessaire de clarifier l'influence de la réaction de Fenton, un protocole de vieillissement ex-situ largement reconnu dans la littérature, sur la dégradation chimique des membranes Nafion™. Les résultats ont confirmé que la concentration en réactifs de Fenton influençait significativement la décomposition chimique du polymère, à la fois d'un point de vue chimique et morphologique. Par la suite, nous avons choisi de suivre l'évolution de la dégradation chimique des membranes Nafion™ en fonction du temps et d'étudier son impact sur la structure de la membrane, ses propriétés de sorption et de diffusion de l'eau ainsi que son fonctionnement en pile. À cet égard, différentes techniques de caractérisation telles que la spectroscopie RMN 19F ou 1H ainsi que la spectroscopie FTIR ont permis de corréler les propriétés physico-chimiques de la membrane à ses caractéristiques structurelles et de mettre ainsi en évidence plusieurs marqueurs de la dégradation chimique. Enfin, un dispositif sur-mesure a été conçu afin d'étudier l'impact des contraintes mécanique et chimique conjointes sur les membranes Nafion™. L'objectif de ce dispositif était de reproduire des conditions de vieillissement proches de celles rencontrées lors du fonctionnement en pile
Nouveaux électrolytes et cathodes organiques pour les batteries au Magnésium by Ngoc Anh Tran( )

1 edition published in 2020 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les objectifs de cette thèse sont d'une part, de développer de nouveaux électrolytes par la conception de nouveaux sels de magnésium non dangereux ou par l'utilisation d'additifs aromatiques comme l'anthracène et d'autre part de synthétiser un polymère organique ayant des propriétés redox adaptées à son utilisation comme électrode positive dans des batteries au Magnésium.La première méthodologie a été la synthèse de plusieurs sels de magnésium obtenus par la réaction de phénol substitués ou de thiophénol avec l'anion tetrahydroborate. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec le sel obtenu par réaction du thiophénol et du tétrahydroborate. L'impact de ce nouveau sel sur l'amélioration de l'interface Mg/électrolyte a été caractérisé par des électrochimie. En outre, les performances de la cellule complète Mg/Mo6S8 ont été évaluées, et une capacité de 75 mAh/g a été obtenue après 20 cycles, avec une faible polarisation de l'électrode de Mg. La deuxième méthodologie a consisté à étudier l'effet d'additifs aromatiques sur le processus de dépôt/dissolution du Mg, et ainsi permettre d'approfondir notre compréhension du mécanisme assisté sous-jacent. La deuxième partie de cette thèse présente les performances électrochimiques de matériaux organiques utilisés comme électrode positive pour les batteries au lithium et au magnésium. Le polybenzoquinonedisulfure (PBQDS) a été synthétisé avec un rendement très élevé de façon écologique et facile. Les performances obtenues en cellule Li sont intéressantes, alors qu'en cellule Mg, une perte de capacité importante est obtenue associée au piégeage des ions Mg2+ au sein de l'électrode, due à une forte interaction oxygène/Mg2+. L'utilisation d'un additif solvatant, un éther couronne, dans l'électrolyte atténue partiellement ce comportement, proposant ainsi des pistes d'amélioration intéressantes
Materials and anti-adhesive issues in UV-NIL by Achille Francone( )

1 edition published in 2010 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

La nano impression assistée par UV (UV-NIL) est une technique de lithographie émergente permettant de fabriquer des motifs de très petites dimensions (de l'ordre du nanomètre) par simple pressage d'un moule transparent (contenant dans sa surface des nanostructures) dans une résine fluide (déposée en film mince sur un substrat en silicium par centrifugation). L'étape suivante au pressage est l'exposition aux rayonnements UV qui photo-polymérise la résine, avant de séparer le moule de la résine durcie. En raison de son fort potentiel, l'UV-NIL est considéré comme un candidat possible pour réaliser l'étape lithographique dans la fabrication des circuits intégrés du futur. Deux aspects critiques peuvent empêcher l'adoption de l'UV-NIL à une échelle industrielle. Il s'agit des défauts générés après l'étape de pressage (liés à l'écoulement de la résine) et la courte durée de vie du moule traitée (il est en fait nécessaire de déposer une couche antiadhésive sur la surface du moule pour éviter que la résine s'y colle). La première problématique a été abordée à travers la proposition d'un modèle qui semble permettre d'estimer la longueur d'écoulement des résines fluide pour l'UV-NIL. Les recherches menées au tour de la deuxième problématique représentent le cœur de ce manuscrit. Une meilleure compréhension des mécanismes de dégradation de la couche antiadhésive a été acquise. La dégradation est le résultat d'une attaque chimique (exercé par les radicaux produits dans la résine polymérisée contre la molécule fluorée et conditionné aussi par la nature chimique de la résine photosensible) et d'une dégradation mécanique (due aux stresses exercés pendant le démoulage et liée à la qualité du greffage de la molécule antiadhésive sur le moule). La rajoute de surfactants fluorés dans la formulation de la résine représente une solution valable pour augmenter le nombre d'impressions faites avec un même moule traité. Enfin une résine hybride (organique-inorganique) a été synthétisée pour une application concrète : la réalisation de moules qui permettent d'organiser à longue échelle (quelque millimètre) des di-bloc copolymères (avec une taille de quelques nanomètres) par grapho-épitaxie
Formulation d'électrolytes sécuritaires pour supercondensateurs by Flavien Ivol( )

1 edition published in 2019 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

The main objective of this PhD thesis is to design and optimize an efficient and safe organic electrolyte for capacitive supercapacitor applications. The benchmark electrolyte currently used in these particular systems presents a significant safety drawback, due to its high flammability. To overcome this issue, several nitrile and dinitrile solvents have been used to formulate alternative electrolytes for supercapacitors. These solvents were initially identified based on their relatively high thermal stability and low volatility. Furthermore, it was also proposed to substitute the reference molten salt with commercially available aprotic ionic liquids, or ones synthetized in the laboratory. The substitution was found to enhance the salt miscibility and compatibility when combined with selected organic solvents, allowing for the formulation of highly concentrated electrolytes with improved electric double-layer storage process. In addition, the ionic liquid-based electrolytes have a larger liquidus temperature range than that of the benchmark molten salt. More importantly, this work presents a clear strategy led by a multi-parametric experimental approach supported by theoretical calculations to optimize the formulation of safer electrolytes for supercapacitors
Membranes échangeuses d'anions pour technologies de batteries à flux : batterie redox-organique et zinc-air by Misgina Tilahun Tsehaye( )

1 edition published in 2021 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Redox flow batteries, in particular, aqueous organic redox flow batteries (AORFBs) and Zinc (Zn) slurry-air flow batteries are considered to be very attractive candidates for large-scale electricity storage due to their safety and environmental friendliness, economic feasibility and high storage capacity. Inthese batteries, the membrane allows the transport of ions between the catholyte and the anolyte while providing a physical barrier between the two compartments in order to prevent electrical short circuits. The performance, lifespan and cost of these batteries are greatly affected by the physicochemical properties and type of the employed membrane. However, a critical discussion of the state-of-the-artstudies on membranes showed that the research and development of appropriate membranes for these batteries has received insufficient attention. In this PhD thesis, aiming at first understanding the correlations between the membranes properties and cell performances, commercial porous and prepared anion exchange membranes were ex-situ characterized and tested in the Zn slurry-air flow battery and AORFB, respectively. This was followed by various membrane synthesis and modification strategies to prepare membranes with reduced activespecies crossover and improved battery performances. The results in this work not only contribute to the basic understanding of the relationship between membrane properties and RFBs performances but also greatly contribute to the future market of the RFBs with low cost and high performance
 
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Ciobanu Iojoiu, Cristina

Cristina Iojoiu onderzoeker

Iojoiu, Cristina

Iojoiu, Cristina Ciobanu

Lojoiu, Cristina Ciobanu

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