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- 2 - Introduction générale
figure I-2 : Structure planaire de SOFC
Cependant, le coût de fabrication des SOFC pour usage domestique est relativement
élevé et leur performance ainsi que leur durée de vie ne sont pas optimisées. En effet, le
principe de fonctionnement d’une SOFC étant basé sur l’oxydation contrôlée de l’hydrogène
par l’oxygène au moyen d’un électrolyte céramique conducteur des ions oxygène à haute
température (600 à 1000°C), c’est la conductivité ionique de l’électrolyte qui contrôle les
performance de la SOFC. Or, à l’heure actuelle, l’électrolyte est, par le biais de son coût de
mise en œuvre et ses performances, un facteur limitant aux développements des SOFC
domestiques.
La projection plasma est un procédé industriel qui permet de réaliser des revêtements
de tout type de matériaux ayant un point de fusion séparé d’au moins 300 K de son point de
décomposition ou de vaporisation sur des substrats qui peuvent être métalliques ou
céramiques. Des particules micrométriques sont introduites par le biais d’un gaz porteur dans
un jet de plasma où elles sont partiellement ou totalement fondues et accélérées pour enfin
impacter sur un substrat où elles s’étalent, refroidissent en quelques microsecondes et
s’empilent pour former un dépôt de quelques centaines de microns. Ce procédé d’élaboration
permettrait donc de réaliser in-situ les composants de la pile rapidement. Cependant, le coût
d’élaboration reste élevé du fait de la fabrication de l’électrolyte par projection plasma sous
vide.
En effet, un électrolyte de SOFC doit être dense (porosité ouverte < 4-5%) et
imperméable aux différents gaz entrant en jeu dans la réaction d’oxydation afin d’éviter toute
dégradation lors de son utilisation. Or les dépôts céramiques généralement obtenus par plasma
d’arc à la pression atmosphérique ou plasma inductif subsonique présentent une porosité