Brevet FR3161913A1 — publié le 20251107

Procédé de fabrication d’une céramique nanoarchitecturée poreuse (200) pour électrode de cellule d’électrolyseur (100), notamment pour électrode de cellule d’électrolyseur à haute température (également connue selon l’acronyme EHT), le procédé comprenant les étapes suivantes de : fourniture d’une résine comprenant un photoréactif polymérique, un solvant, par exemple un solvant organique, et une charge comportant au moins un précurseur minéral de la céramique, impression 3D de la résine selon un motif prédéterminé de sorte à former un squelette nanoarchitecturé poreux (300), par exemple sous forme de nid d’abeilles ou sous forme tétrakaidécahédrale, et frittage du squelette nanoarchitecturé poreux (300) de sorte à obtenir une céramique nanoarchitecturée poreuse (200). Figure 4 Procédé de fabrication d’une céramique nanoarchitecturée poreuse pour électrode de cellule d’électrolyseur Domaine technique de l’invention L’invention se rapporte au domaine de la production d’hydrogène par électrolyse de la vapeur d’eau. L’invention concerne en particulier un procédé de fabrication d’une céramique nanoarchitecturée poreuse pour constituer une électrode de cellule d’électrolyseur. Selon un second aspect, l’invention propose également un procédé de production d’une cellule d’électrolyseur. Selon un troisième aspect, l’invention concerne une céramique nanoarchitecturée poreuse obtenue par la mise en œuvre du procédé de fabrication. Etat de la technique Dans le contexte énergétique actuel où les réserves d’énergies fossiles se raréfient, où la consommation énergétique est toujours en hausse et que le besoin en technologies propres, durables et sans émission de gaz à effet de serre est de plus en plus urgent, l’hydrogène apparait comme un vecteur énergétique capable de concurrencer directement l’électricité et la chaleur. Toutefois, l’hydrogène étant rare dans la nature, il est nécessaire de mettre en place des solutions technologiques pour le produire en masse, avec un coût concurrentiel. Une possibilité parmi d’autres s’appuie sur l’électrolyse de la vapeur d’eau à haute température (également connu par l’acronyme EHT). Le procédé consiste à dissocier la molécule d’eau en hydrogène et en oxygène à des températures élevées. Il est pour cela nécessaire de fournir de la chaleur dont l’origine peut être trouvée dans le nucléaire ou dans le domaine du renouvelable (géothermie ou solaire). Un autre verrou technologique consiste à mettre au point un électrolyseur et notamment une cellule électrochimique d’électrolyseur capable de résister aux températures de fonctionnement pouvant atteindre 900°C, et présentant une très bonne stabilité en milieu oxydant et réducteur. La cellule électrochimique d’électrolyseur comprend trois couches céramiques : une électrode à dioxygène, un électrolyte et une électrode à dihydrogène où a lieu l’hydrolyse de l’eau en dihydrogène et qui comprend une céramique composite ou céramique-métal (également dénommée cermet). L’électrolyte se compose d’un matériau présentant une étanchéité aux gaz (densité supérieure à 95 %, porosité ouverte nulle), une bonne conductivité ionique (supérieure à 10-2 S.cm-1 à la température de fonctionnement), un coefficient de dilatation proche de celui des électrodes (l’objectif visé étant de limiter les contraintes mécaniques), une inertie chimique vis-à-vis des matériaux d’électrodes, une stabilité en milieu oxydant et réducteur, et enfin une stabilité mécanique en condition de fonctionnement. Concernant les électrodes, le matériau retenu doit présenter une conductivité électronique importante (supérieure à 100 S/cm) avec, si possible, une part de conductivité ionique destinée à limiter les pertes ohmiques et à délocaliser la réaction électrochimique dans le volume de l’électrode. Ces électrodes se caractérisent par leur grande porosité, qui est une propriété indispensable à la diffusion de la vapeur d’eau, mais aussi à l’évacuation de l’hydrogène à la cathode et l’évacuation de l’oxygène à l’anode. Cette porosité devra être optimisée pour éviter des surpressions locales tendant à délaminer les couches constituant les électrodes. Plus spécifiquement, l’électrode à hydrogène nécessite à la fois des propriétés catalytiques indispensables à la réduction de l’eau et une capacité à demeurer stable en milieu réducteur. Quant à l’électrode à oxygène, elle présente des propriétés catalytiques pour l’oxydation des ions O 2 - tout en demeurant stable en milieu oxydant. Avec l’objectif de développer un procédé viable sur le plan économique, il importe que l’ensemble des matériaux constitutifs des cellules électrochimiques soit disponible en grande quantité et à faible coût. Objet de l’invention Aussi un des buts de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication de matériau pour électrode de la cellule électrochimique qui répond au moins à l’une des problématiques précitées. A cet effet, la présente invention propose un procédé de fabrication d’une céramique nanoarchitecturée poreuse pour électrode de cellule d’électrolyseur, notamment pour électrode de cellule d’électrolyseur à haute température, le procédé comprenant les étapes suivantes de : fourniture d’une résine comprenant un photoréactif polymérique, un solvant, et une charge comportant au moins un précurseur minéral de la céramique, impression 3D de la résine selon un motif prédéterminé de sorte à former un squelette nanoarchitecturé poreux, et frittage du squelette nanoarchitecturé poreux de sorte à obtenir une céramique nanoarchitecturée poreuse. La résine est notamment une résine dont la rhéologie est de type rhéofluidifiante. Le solvant est par exemple un solvant organique. Le précurseur minéral est notamment du YSZ, du nickel /cérine, du nickel/zircone, d’autres dérivés du nickel, ou des titanates pour une électrode à dihydrogène, ou un dérivé de lanthane de structure pérovskite, tel que du LSM, LSC, LSCF ou de nickelate de type Nd 2 NiO 4 pour une électrode à dioxygène. Le squelette nanoarchitecturé poreux est par exemple sous forme de nid d’abeilles ou sous forme tétrakaidécahédrale. La céramique nanoarchitecturée poreuse est notamment un oxyde céramique, un cermet, ou une céramique de structure pérovskite. Ladite céramique nanoarchitecturée poreuse ainsi fabriquée peut être utilisée comme électrode dans la cellule d’electrolyseur ce qui permet avantageuement une consommation de quantité de matériaux réduite par comparaison à des électrodes conventionnelles, tout en boostant leurs propriétés. En effet, le fait d’utiliser une impression 3D permet de structurer les couches de façon à réaliser une architecture de matériau optimale à l’echelle nanométrique, permettant de réduire l’épaisseur des couches et/ou la quantité de matière première en élaborant des squelettes plus ou moins poreux avec une résistance mécanique équivalente à celles des céramiques classiques. Le squelette nanoarchitecturé poreux peut être élaboré et optimisé en imprimant par exemple sous forme de nid d’abeille ou sous forme tétrakaidécahédrale (se référer à la FIG. 1 ). Il présente une porosité accrue favorisant le passage de la vapeur d’eau tout en optimisant le nombre de point triples, conduisant à des électrodes et des cellules aux propriétés optimales. Par l’acronyme YSZ on entend dans le présent document de l’oxyde de zirconium stabilisé à l’oxyde d’yttrium ou la zircone yttriée. Par l’acronyme LSCF on entend dans le présent document de la ferrocobaltite de lanthane dopée au strontium La (1-x) Sr x Co (1-y) Fe y O 3 , le LSM est de la manganite de lanthane dopé au strontium, de type La1-xSrxMnO3, et le LSCo est de la cobaltite de lanthane. Le frittage permet avantageusement de densifier et de stabiliser le matériau. Selon une possibilité, l’étape c) de frittage est réalisée à une température comprise entre 900 et 1600°C. Selon une disposition, la durée de l’étape de frittage est comprise entre 1 à quelques heures, notamment entre 1 et 6 heures et par exemple 2 heures. Selon une possibilité, le polymère photoréactif est choisi parmi des résines à base d'acrylate, telle que Polymethylmethacrylate (PMMA), et un solvant organique est de type acétone. Selon une possibilité, les squelettes nanoarchitecturés poreux obtenus à l’étape b) peuvent ensuite être imprégnés ou dopés par d’autres matériaux de sorte à améliorer leurs propriétés physicochimiques. Selon une disposition l’étape b) d’impression 3D est suivie d’une étape b’) de pré-frittage, par exemple à une température comprise entre 500°C et 800°C, notamment pendant une durée comprise entre 1 et quelques heures, en particulier environ une heure, de sorte à permettre l’élimination du photoréactif polymérique et par exemple du solvant organique résiduel. L’étape b’) de pré-frittage permet notamment la pyrolyse desdits matériaux organiques entrainant leur élimination en laissant peu de résidus. Selon une possibilité, la résine fournie à l’étape a) comprend en outre un précurseur métallique, mélangé au précurseur minéral, tel que du NiO, du sel de nitrate dans le cas d’un précurseur minéral en YSZ, ou bien la résine fournie à l’étape a) comprend un précurseur minéral dopé par le précurseur métallique, tel que des nanoparticules enrobées ( ou « core shell nanoparticles » dans la terminologie anglo-saxonne) les nanoparticules étant en matériau précurseur minéral de la céramique et l’enrobage en précurseur métallique. Cette possibilité conduit à la formation d’un cermet ou d’une céramique-métal qui peut être utilisé dans la fabrication d’une électrode à dihydrogène. Selon une possibilité, la résine fournie à l’étape a) comprend en outre un précurseur métallique, mélangé au précurseur minéral, tel qu’un nitrate de La,Sr,Fe,Co ou un autre matériau oxyde de type « nickelates » lorsque le précurseur minéral est en oxyde de cérine, ou bien la résine fournie à l’étape a) comprend un précurseur minéral dopé par le précurseur métallique. Cette possibilité conduit à la formation d’un matériau qui peut être utilisé dans la fabrication d’une électrode à dioxygène. Selon une disposition l’étape a) comprend la fourniture d’une résine dont la composition évolue au fur et à mesure de l’impression 3D de sorte à obtenir un gradient de composition de la céramique nanoarchitecturée poreuse. Il est ainsi possible de faire évoluer la concentration en précurseur métallique (ou en ledit autre matériau) dans la résine, et/ou le précurseur minéral de la céramique dans la résine de sorte à permettre un ou plusieurs gradients de composition et optimiser la céramique nanoarchitecturée poreuse en vue de son application. Il est alors possible de fabriquer des couches tampons permettant la gestion des différents coefficients de dilatation entre les différents matériaux constitutifs utilisés par exemple entre le matériau de l’électrolyte support et celui d’une électrode. Selon une disposition, le procédé comprend avant l’étape c) une étape d’imprégnation i) du squelette nanoarchitecturé poreux par une solution d’imprégnation comprenant au moins le précurseur métallique, notamment par immersion du squelette nanoarchitecturé poreux dans une solution d’imprégnation, telle qu’une solution d’imprégnation comprenant du sel de nitrate dans l’eau et au moins un agent mouillant notamment destiné à réduire la tension de surface du squelette nanoarchitecturé poreux et assurer une bonne infiltration, par exemple une base silicone). Cette étape d’imprégnation i) consiste en une autre voie pour moduler la composition de la céramique nanoarchitecturée poreuse finale afin d’améliorer ses propriétés. Selon une possibilité, l’étape d’imprégnation i) est réalisée sous vide, pendant plusieurs heures, par exemple entre 1 et 12h. Selon une disposition l’étape d’imprégnation i) est réalisée à température ambiante. Selon une variante, l’étape d’imprégnation i) est réalisée à chaud. Typiquement, la température pourra être comprise entre 20 et 50°C. Selon une possibilité, au moins un paramètre d’impression 3D de l’étape b) est modifié au cours de l’impression de sorte à faire varier le motif prédéterminé, de manière à modifier la porosité du squelette nanoarchitecturé poreux. La variation dudit au moins un paramètre d’impression 3D peut avoir une incidence sur la forme et/ou sur la taille des alvéoles du squelette nanoarchitecturé poreux. Selon une disposition, au moins un paramètre d’impression 3D de l’étape b) est modifié graduellement au cours de l’impression de sorte à faire varier graduellement le motif prédéterminé. Selon une variante, au moins un paramètre d’impression 3D de l’étape b) est modifié par paliers au cours de l’impression de sorte à faire varier le motif prédéterminé par paliers. Ceci constitue un nouveau levier dans la constitution de l’électrode, ou de la cellule, selon les besoins variés en porosité dans les différentes couches constitutives. Selon un deuxième aspect, l’invention propose un procédé de production d’une structure de cellule d’électrolyseur, notamment de cellule d’électrolyseur à haute température, le procédé comprenant les étapes suivantes : l) fourniture d’un électrolyte support, m) fabrication d’une électrode à dihydrogène telle que précédemment décrite sur une première face de l’électrolyte support, et n) fabrication d’une électrode à dioxygène telle que précédemment décrite sur une deuxième face opposée à la première face de l’électrolyte support. Selon un mode de réalisation particulier, l’électrolyte support fourni à l’étape l) comprend majoritairement du, ou est constitué de, YSZ et le procédé comprend, avant la fabrication d’une électrode à dihydrogène selon l’étape m), une étape de formation f) d’une première couche intermédiaire comprenant une étape d’impression 3D, la couche intermédiaire comprenant un gradient de concentration en YSZ ou CGO décroissant et un gradient de concentration en NiO croissant en s’éloignant de l’électrolyte support, jusqu’à l’obtention de la composition du squelette nanoarchitecturé poreux pour l’électrode à dihydrogène. Selon une autre mode de réalisation particulier, le procédé comprend avant la fabrication d’une électrode à dioxygène selon l’étape n), une étape de formation f’) d’une deuxième couche intermédiaire comprenant une étape d’impression 3D, la deuxième couche intermédiaire comprenant un gradient de concentration en oxyde de gadolinium CGO (i.e. une cérine dopée) décroissant et un gradient de concentration en dérivé de lanthane de structure pérovskite, notamment en LSCF, en LSM, en LSC, ou en nickelate de type Nd 2 NiO 4 , qui est croissant en s’éloignant de l’électrolyte support, jusqu’à l’obtention de la composition du squelette nanoarchitecturé poreux pour l’électrode à dioxygène. Selon un troisième aspect, l’invention propose une céramique nanoarchitecturée poreuse pour électrode de cellule d’électrolyseur, obtenue par le procédé précédemment décrit, laquelle comprend un rapport entre le volume de pore sur le volume de matériau compris entre 30 et 70%. Il est entendu que ladite céramique est en un dérivé de lanthane de structure pérovskite pour une électrode à dioxygène et ladite céramique est en une céramique-métal (ou cermet) pour une électrode à dihydrogène. Description sommaire des dessins D’autres caractéristiques et avantages apparaitront à la lecture de la description détaillée ci-après, d’un exemple de mise en œuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : FIG. 1 représente une vue schématique illustrant une cellule d’électrolyseur conventionnelle de l’art antérieur. FIG. 2 représente une vue schématique illustrant les différentes possibilités de céramique nanoarchitecturée poreuse obtenues par impression 3D selon un mode de réalisation de l’invention. FIG. 3 représente une vue schématique du procédé de fabrication d’une céramique nanoarchitecturée poreuse selon un premier mode de réalisation de l’invention. FIG. 4 représente une vue schématique du procédé de fabrication d’une céramique nanoarchitecturée poreuse selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. FIG. 5 représente une vue schématique du procédé de fabrication d’une céramique nanoarchitecturée poreuse selon un troisième mode de réalisation de l’invention. FIG. 6 représente une vue schématique d’une cellule électrochimique d’un électrolyseur obtenue par le procédé de fabrication d’une céramique nanoarchitecturée poreuse selon un mode de réalisation l’invention. Description détaillée Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l’échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de réalisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux. A défaut de stipulation contraire, le terme « sensiblement » signifie, dans le présent document, « exactement ou à 10% ou à 10° près ». Sur la FIG. 1 est illustré un exemple d’une cellule électrochimique conventionnelle 1 pour électrolyseur à haute température. Deux interconnecteurs métalliques (a) sont présents de part et d’autre de la cellule 1 pour réaliser les contacts électriques. La cellule électrochimique 1 est constituée de céramique, et comprend un électrolyte repéré (b), une électrode (d) à dioxygène repérée (d) et une électrode à dihydrogène repérée (c) de part et d’autre de l’électrolyte (b). Comme illustré à la FIG. 2 , la présente invention propose une méthode de fabrication améliorée desdites céramiques, notamment celles constituant les électrodes 3,4, par impression 3D. Cette technique permet en effet d’utiliser des motifs d’impression prédéterminés conduisant à une structure nanoarchitecturée, permettant d’augmenter la porosité de la céramique, de diminuer la quantité de matière nécessaire, tout en procurant les mêmes propriétés de résistance mécaniques et au cyclage thermique que des céramiques conventionnelles. Il est ainsi possible de choisir parmi un grand nombre d’architecture, tel que des structures cellulaires stochastiques A de type à cellule fermée B ou à cellule ouverte C, ou bien des structures cellulaires non stochastiques D comprenant un réseau bidimensionnel E ou tridimensionnel F de sorte à obtenir la céramique nanoarchitecturée poreuse 200 aux propriétés souhaitées. Par « impression 3D, on entend une méthode d’impression tridimensionnelle par fabrication additive en passes successives, chaque passe comprenant le dépôt d’une couche de résine, la résine déposée adhérant à la résine d’au moins une couche précédemment déposée, le dépôt de résine au niveau de chaque couche étant contrôlé à chaque passe d’une manière telle que l’empilement de résine déposé durant lesdites passes successives constitue le squelette nanoarchitecturé poreux 300. La FIG. 3 illustre un mode de mise en œuvre du procédé en vue de fabriquer une électrode à dihydrogène 3 en NiO-YSZ. Il comprend une étape a) de fourniture d’une résine comprenant un mélange d’au moins un polymère photoréactif (par exemple une résine à base d'acrylate telle que le PolyMéthylMéthAcrylate également connu sous l’acronyme PMMA), dissout dans un solvant organique (par exemple de l’acétone), un précurseur minéral de YSZ comprenant une poudre d’un mélange de ZrO 2 et Y 2 O 3 et d’un précurseur métallique NiO. La résine est ensuite imprimée par un dispositif d’impression 3D, par exemple selon un motif en forme de nid d’abeille pour former un squelette nanoarchitecturé poreux 300 (étape b). Un traitement thermique de pré-frittage également connu sous la terminologie ‘déliantage’ est appliqué à une température d’environ 700-800°C de sorte à obtenir la dégradation du solvant poreux et du polymère photoréactif pour ne laisser que les matériaux inorganiques dans le squelette nanoarchitecturé 300 (étape b’). Une étape de frittage à une température d’environ 1400°C (étape c) est ensuite appliquée de sorte à obtenir une céramique-métal (ou cermet) nanoarchitecturée poreuse 200. Le deuxième mode de réalisation illustré à la FIG. 4 , diffère du précédent en ce que le précurseur minéral de la céramique utilisé dans la résine est directement dopé par le précurseur métallique, par exemple sous la forme de nanoparticules de ZrO 2 et Y 2 O 3 enrobées de NiO. L’impression 3D de la résine et l’application du traitement thermique du frittage à environ 1400°C conduit à une céramique-métal nanoarchitecturée poreuse 200, présentant les mêmes propriétés que celles obtenues précédemment. Un troisième mode de réalisation est illustré à la FIG. 5 . Dans ce mode de mise en œuvre, la résine imprimée à l’étape b) est dépourvue de charge de précurseur métallique. Le squelette nanoarchitecturé 300 ainsi obtenu est imprégné d’une solution aqueuse de sel de nitrate sous vide pendant 1 à 12h à température ambiante. L’étape de frittage conduit ensuite à une céramique nanoarchitecturée poreuse 200 aux propriétés similaires à celles obtenues précédemment. Ces trois modes de mise en œuvre permettent trois voies d’accès différentes à une même céramique nanoarchitecturée poreuse 200. Ils permettent ainsi différentes voies d’accès à la céramique visée, ce qui élargit les possibilités quant aux matériaux précurseurs qui peuvent être utilisés. Selon un mode de mise en œuvre particulier illustré à la FIG. 6 , l’invention est déclinée à la fabrication de la cellule d’électrolyseur 100 d’un électrolyseur. A cet effet, le procédé comprend la fourniture d’un électrolyte support 2 en céramique dense de YSZ (étape l). Cet électrolyte support 2, est utilisé comme support pour la fabrication des électrodes 3,4. Une résine comprenant une poudre de ZrO 2 et Y 2 O 3 et d’oxyde métallique NiO est déposée par impression 3D sur une première face de l’électrolyte support 2 (étape m). Les paramètres de l’impression 3D évoluent au fur et à mesure de l’impression de sorte à augmenter la porosité de la céramique en s’éloignant de l’électrolyte support 2 afin d’atteindre la porosité souhaitée pour l’électrode à dihydrogène 5. De même, les concentrations des réactifs de la résine fournie au dispositif d’impression 3D évolue au cours de l’impression de sorte à former un gradient de composition allant d’une teneur en yttrite de 8 % molaire à 3% molaire en s’éloignant de l’électrolyte support 2 pour atteindre la composition visée pour constituer une électrode à dihydrogène 3. Ceci permet de former une première couche intermédiaire 5 avec un gradient croissant de porosité et un gradient croissant dans la teneur de NiO jusqu’à atteindre en douceur les paramètres souhaités pour la céramique-métal nanoarchitecturée de l’électrode à dihydrogène 5 (étape f). Cette première couche intermédiaire 5 joue le rôle de couche tampon permettant d’encaisser la différence de coefficient de dilatation thermique dans la structure, lors des changements de température, notamment pendant les étapes de frittage, de refroidissement et lors du fonctionnement de la cellule d’électrolyseur 100, ce qui limite les risques de délamination. La première couche intermédiaire 5 permet également d’encaisser les différences dimensionnelles ou changement de motif d’impression dans la nanoarchitecture 200, qui sont mises en place pour assurer le changement de porosité et qui sont susceptibles de fragiliser la cohésion des trois couches de la cellule d’électrolyseur 100. Un traitement de frittage à 1400°C est ensuite réalisé de sorte à obtenir le cermet 200 visé. Réciproquement, une deuxième couche intermédiaire 6 est formée sur la deuxième face opposée à la première face de l’électrolyte support 2 (étape f’) afin d’adapter la différence de dilatation thermique entre le matériau de l’électrolyte support 2 et celui d’une fine couche barrière 6 en CGO (oxyde de cérine CeO2 substitué par de l’oxyde de gadolinium Gd 2 O 3 ) prévue pour éviter la réaction entre le matériau pour l’électrode à dioxygène 4 en LSCF et celui de l’électrolyte support 2. Ainsi, la deuxième couche intermédiaire 6 est formée pour comprendre un gradient de concentration entre le YSZ et le CGO et éviter la délamination entre les couches de la cellule d’électrolyseur 100. Ainsi, la présente invention permet d’obtenir des céramiques nanoarchitecturées poreuses 200 diminuant le coût des matières premières tout en laissant une grande latitude pour affiner les paramètres de composition, de porosité et des propriétés mécaniques selon les besoins visés pour les électrodes 3,4 de cellules d’électrolyseurs 100. Procédé de fabrication d’une céramique nanoarchitecturée poreuse (200) pour constituer une électrode de cellule d’électrolyseur (100), le procédé de fabrication comprenant les étapes suivantes : fourniture d’une résine comprenant un photoréactif polymérique, un solvant, et une charge comportant au moins un précurseur minéral de la céramique, impression 3D de la résine selon un motif prédéterminé de sorte à former un squelette nanoarchitecturé poreux (300), et frittage du squelette nanoarchitecturé poreux (300) de sorte à obtenir une céramique nanoarchitecturée poreuse (200). Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel l’étape b) d’impression 3D est suivie d’une étape b’) de pré-frittage réalisée de sorte à permettre l’élimination du photoréactif polymérique. Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la résine fournie à l’étape a) comprend en outre un précurseur métallique, le précurseur métallique étant mélangé au précurseur minéral, ou le précurseur minéral étant dopé par le précurseur métallique. Procédé de fabrication selon la revendication 3, dans lequel l’étape a) comprend la fourniture d’une résine dont la composition évolue au fur et à mesure de l’impression 3D de sorte à obtenir un gradient de composition de la céramique nanoarchitecturée poreuse (200). Procédé de fabrication selon la revendication 3, lequel comprend, préalablement à l’étape c), une étape d’imprégnation i) du squelette nanoarchitecturé poreux par une solution d’imprégnation comprenant le précurseur métallique. Procédé de fabrication selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel durant l’étape b), au moins un paramètre d’impression 3D est modifié d’une manière permettant de faire varier le motif prédéterminé afin de modifier la porosité du squelette nanoarchitecturé poreux (300). Procédé de production d’une structure de cellule d’électrolyseur (100), comprenant les étapes suivantes : l) fourniture d’un électrolyte support (2), m) fabrication d’une électrode à dihydrogène (3) en mettant en œuvre le procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 sur une première face de l’électrolyte support (2), et n) fabrication d’une électrode à dioxygène (4) en mettant en œuvre le procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 sur une deuxième face de l’électrolyte support (2), opposée à la première face. Procédé de production selon la revendication 7, dans lequel l’électrolyte support (2) fourni à l’étape l) comprend majoritairement, ou est constitué, de YSZ, et dans lequel le procédé de production comprend, préalablement à l’étape m), une étape f) de formation d’une première couche intermédiaire (5) comprenant une étape d’impression 3D telle que la première couche intermédiaire (5) comprend un gradient de concentration en YSZ ou en CGO décroissant et un gradient de concentration en NiO croissant en s’éloignant de l’électrolyte support (2), jusqu’à l’obtention d’une composition souhaitée du squelette nanoarchitecturé poreux (300) pour l’électrode à dihydrogène (3). Procédé de production selon la revendication 7 ou 8, comprenant, préalablement à l’étape n), une étape f’) de formation d’une deuxième couche intermédiaire (6) comprenant une étape d’impression 3D telle que la deuxième couche intermédiaire (6) comprend un gradient de concentration en CGO décroissant et un gradient de concentration en dérivé de lanthane de structure pérovskite croissant en s’éloignant de l’électrolyte support (2), jusqu’à l’obtention de la composition du squelette nanoarchitecturé poreux (300) pour l’électrode à dioxygène (4). Céramique nanoarchitecturée poreuse (200) pour électrode de cellule d’électrolyseur (100) fabriquée la mise en œuvre du procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendication 1 à 6, dans laquelle le rapport entre le volume des pores et le volume de matériau est compris entre 30% et 70%.