Une nouvelle approche de la structure de l'hydroxyde de nickel électrochimiquement actif : effet de la substitution du zinc au nickel / par Cécile Lambert-Tessier ; sous la direction de Claude-Henri Delmas

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Oxydes de nickel

Accumulateurs au nickel-cadmium

Électrodes

Delmas, Claude (1947-.... ; chimiste) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Université Bordeaux-I (1971-2013) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Relation : Une nouvelle approche de la structure de l'hydroxyde de nickel électrochimiquement actif : effet de la substitution du zinc au nickel / par Cécile Lambert-Tessier ; sous la direction de Claude-Henri Delmas / Grenoble : Atelier national de reproduction des thèses , 1999

Résumé / Abstract : Cette étude porte sur l'hydroxyde de nickel électrochimiquement actif, couramment utilisé comme matériau actif de l'électrode positive dans les accumulateurs alcalins. Les diagrammes de diffraction X de ces matériaux, qui présentent des raies (101) et (102) anormalement larges, ont été simulés de façon satisfaisante dans l'hypothèse de la présence de fautes d'empilement. Ces défauts induisent une amélioration du comportement électrochimique de l'hydroxyde de nickel en favorisant la chargeabilité du matériau et la formation de la phase γ en charge, ce qui augmente la capacité échangée en cyclage électrochimique. L'existence d'un second plateau de décharge a été attribuée au recouvrement prématuré du grain par une phase de composition définie peu conductrice ionique et électronique. Les fautes d'empilement, en améliorant la conductivité électronique de cette phase, permettent de retarder le passage au second plateau et donc d'augmenter la capacité récupérée sur le premier plateau de décharge. La substitution du zinc au nickel permet d'obtenir une phase de type β(II) jusqu'à 15% de zinc. À partir de 25% de zinc, la structure est de type α avec des ions zinc situés dans l'espace interfeuillet dans des tétraèdres qui partagent une face avec des octaèdres lacunaires du feuillet et des ions carbonate monoliés à un ion nickel ou zinc. Lors d'un séjour en potasse concentrée, la phase β(II) se forme via la solution au contraire des réactions redox qui se font dans le solide. Ces deux processus, qui s'accompagnent d'une perte partielle de zinc, se produisent simultanément lors du cyclage galvanostatique. Il en résulte un comportement électrochimique complexe qui aboutit à la stabilisation du système β(III)/ β(II).