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Chapitre I : Etude bibliographique 17
passage des ions oxygène vers l’électrolyte. [Yoshida et al, 1992], [Schiller et al, 1999 et
1997], [Minh, 1993] , [Gordon]
La porosité doit permettre le transport des gaz vers les sites réactifs sans restreindre la
tenue mécanique.
Les hautes températures de fonctionnement des SOFCs ne permettent que l'utilisation
de métaux nobles (platine, argent, palladium) ou d'oxydes conducteur électronique comme
cathode. Les métaux nobles sont très coûteux et de ce fait non utilisables. De nombreux
oxydes ont été étudiés mais les désavantages de la plupart sont leur coefficient de dilatation
thermique incompatible avec celui de l'électrolyte et leur faible conductivité électronique.
A l'heure actuelle, le manganite de lanthane (LaMnO3) dopé avec Sr, Ca, Ba, Ni ou
Mg, à structure pérovskite de type p, semble le plus approprié. LaMnO3 dopé avec Sr est le
plus utilisé car il présente une grande conductivité électronique en atmosphère oxydante. Le
pourcentage en poids de dopant est de l’ordre de 15 à 55% (tout dépend du type de synthèse
utilisée).
LaMnO3 réagit avec la zircone au-dessus de 1200°C , ceci n'est donc pas limitant du
fait des températures d'utilisation des SOFCs, mais il est intéressant d'utiliser du LaMnO3
avec un défaut de La pour éviter toute réaction. Une autre possibilité est l'utilisation d'une
solution solide de LaCrO3-LaMnO3 pour avoir une meilleure stabilité morphologique et
améliorer la résistance de l'électrode aux phénomènes de réduction, ou encore de LaCoO3-
LaMnO3 pour ajuster les coefficients linéaires de dilatation thermique et augmenter la
conductivité électronique ou bien encore de YSZ-LaMnO3 pour éviter les phénomènes de
coalescence et de densification. L'ajout de platine permet, quant à lui, d'améliorer la
conductivité électronique et de réduire la résistance de contact entre la cathode et le collecteur
de courant, mais cette solution s’avère très onéreuse.