Etude thermodynamique et structurale du systeme ternaire zr-ni-cr (zr inferieur a 50 atomes pour cent) et de ses equilibres avec l'hydrogene : application electrochimique

par Jean-Marc Joubert

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de M. LATROCHE.

Soutenue en 1995

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Dans le cadre de la recherche de composes intermetalliques hydrurables pour l'application aux batteries nickel-hydrure, des phases de stoechiometrie ab#2 appelees phases de laves sont etudiees. Zrcr#2, par exemple, possede une grande capacite de stockage de l'hydrogene mais une pression d'equilibre de formation de l'hydrure trop faible pour l'application. De plus, le milieu electrolytique (potasse concentree) provoque une passivation du materiau bloquant les mecanismes electrochimiques. L'etude porte d'une part sur l'adaptation des proprietes thermodynamiques d'hydrogenation a l'application electrochimique du compose zrcr#2 par substitution du chrome par le nickel et d'autre part sur la modification des proprietes de surface de la phase par precipitation de phases secondaires en equilibre avec la phase de laves. Pour cela, le diagramme d'equilibre zr-ni-cr a ete determine a 1000c dans la region zrcr#2-zrni-ni-cr et a mis en evidence la tres large solubilite du nickel dans les phases de laves de type c14 et c15 ainsi que les equilibres de ces phases avec trois phases du systeme binaire zr-ni. La connaissance de ce diagramme a permis la synthese d'alliages biphases ou la phase de laves de composition constante est en equilibre avec un taux variable de phases secondaires. L'etude des proprietes d'hydrogenation des phases de laves montre la possibilite d'adapter la pression d'equilibre de leurs hydrures a l'application electrochimique tout en conservant une grande capacite d'hydrogenation. Les proprietes d'hydrogenation des phases secondaires ont par ailleurs ete caracterisees. Enfin, la precipitation des phases secondaires en proportion croissante dans une matrice de phase de laves a composition constante apporte une amelioration tres substantielle des capacites electrochimiques. Un tel effet est interprete par la modification de la nature de la surface en contact avec l'electrolyte et par le transfert de l'hydrogene de l'electrolyte vers la phase de laves a travers la phase secondaire quand elle est presente


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Informations

  • Détails : 199 P.
  • Annexes : 112 REF.

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  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012290
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