Sur de nouveaux hydroxydes et oxydroxydes de nickel substitués au fer et au manganèse pour batteries nickel-cadmium ou nickel-hydrure métallique

par Liliane Demourgues-Guerlou

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Claude-Henri Delmas.

Soutenue en 1992

à Bordeaux 1 .

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Résumé

Ce travail est consacre a la caracterisation de nouveaux hydroxydes et oxyhydroxydes de nickel substitues au fer ou au manganese. Dans les hydroxydes, les ions nickel restent a l'etat divalent alors que les ions fer et manganese sont trivalents. La compensation de l'exces de charge positive resulte de l'insertion d'anions dans l'espace interfeuillet. Selon le taux d'ions substituants, ces anions sont soit statistiquement distribues (phase ) soit segregues dans certains espaces interfeuillets (phase interstratifiee). Les hydroxydes substitues au manganese sont instables en milieu potassique du fait de l'oxydation des ions manganese trivalents a l'etat tetravalent; ce comportement donne lieu a un deuxieme type d'interstratification. L'ensemble des materiaux a ete caracterise par analyse chimique, diffraction x et spectroscopie infrarouge. Les etudes magnetique et par spectroscopie mossbauer des oxyhydroxydes substitues au fer ont montre la presence d'ions fer tetravalents, essentiellement dans la configuration spin faible. L'etude du cyclage electrochimique des materiaux substitues au fer (diffraction x et spectroscopie mossbauer in situ) a revele la stabilisation complete du couple / ainsi qu'une augmentation notable du potentiel. La substitution du manganese induit quant a elle une bonne chargeabilite ainsi qu'une stabilisation tres interessante de la capacite au cours du temps. Enfin, il s'est avere que la substitution mixte du fer, du cobalt ou du manganese conduit a des performances electrochimiques tres prometteuses sur le plan applique

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