Étude du rôle des interfaces sur les électrocatalyseurs à base de silicium lors de la réaction de dégagement d'hydrogène en milieu alcalin // The role of interfaces on silicon-based electrocatalysts during the alkaline hydrogen evolution reaction

Le développement de matériaux catalytiques qui ne nécessitent pas de métaux du groupe du platine (PGM) est indispensable pour atteindre une production d'hydrogène vert durable et à grande échelle. Ce projet propose la synthèse et l'étude des propriétés d'électrocatalyseurs à base de silicium pour la réaction de dégagement d'hydrogène (HER) en milieu alcalin. Des techniques de caractérisation ex situ et in situ seront mises en œuvre conjointement à des études électrochimiques afin de déterminer les relations structure/composition-activité. Une attention particulière et originale sera portée au rôle de l'interface hybride entre le nanocatalyseur et le liant polymère (ionomère) utilisé dans la fabrication des électrodes. Enfin, la transférabilité des résultats obtenus en laboratoire sera étudiée dans un électrolyseur d'eau à membrane échangeuse d'anions (AEMWE), afin de transférer les connaissances acquises à des conditions proches de celles rencontrées en milieu industriel.
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The development of catalytically active materials that do not rely on non-Pt group metals (PGM) is necessary to advance the scalability and sustainability of green H2 production. This project proposes to synthesize and study the electrochemical properties of silicon-based electrocatalysts for the alkaline hydrogen evolution reaction (HER). Ex situ and in situ characterization techniques will be carried out in tandem with electrochemical investigation to ascertain the structure/composition-to-activity relationship. A special and original focus will be put on the role of the hybrid interface between the nanocatalyst and the polymeric binder (ionomer) used in the electrode processing. Eventually, the transferability of the insights obtained at the lab scale will be studied in an anion exchange membrane water electrolyzer (AEMWE), to connect the acquired knowledge to configurations close to industrial conditions.
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Début de la thèse : 01/10/2026
WEB : https://david-portehault.lcmcp.science/

Financement d'un établissement public Français

Sorbonne Université SIS (Sciences, Ingénierie, Santé)

397 Physique et Chimie des Matériaux

Master ou diplôme d'ingénieur en chimie physique ou en sciences des matériaux. Une expérience théorique et expérimentale en électrochimie et/ou en synthèse de nanomatériaux sera appréciée. La maîtrise écrite et orale du français et/ou de l'anglais est obligatoire. Le travail se déroulera dans deux laboratoires, ce qui nécessite une aptitude au travail en collaboration.
Master's degree or engineering degree in physical chemistry or material sciences. Theoretical and experimental experience in electrochemistry and/or nanomaterials synthesis will be appreciated. French and/or English written and spoken fluency is mandatory. The work will be shared between two labs, so requires appeal for collaborative work.