Dysfonctionnements de l'electrode de nickel en accumulateurs ni/cd et ni/h 2 : contribution a l'etude des mecanismes controlant le second plateau, l'autodecharge et le vieillissement en cyclage

par NATHALIE SAC EPEE

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Jean-Marie Tarascon.

Soutenue en 1997

à Amiens .

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  • Résumé

    Les batteries nickel-hydrogene sont les plus couramment utilisees pour des applications spatiales en raison d'une bonne fiabilite et d'une energie massique importante. Cependant, comparee aux technologies ni-cd ou ni-meh, les cellules ni-h 2 presentent une autodecharge plus elevee, un gonflement en cyclage important et une perte de capacite aux bas potentiels exacerbee (transfert de capacite du plateau a 1. 25 v vers un second plateau a 0. 8 v). L'objectif poursuivi au cours de ce travail etait d'identifier les causes principales du second plateau et de l'autodecharge dans les cellules ni-h 2 afin de proposer les mecanismes controlant ces phenomenes. Pour cela, nous avons etudie l'influence des differents parametres experimentaux ou chimiques susceptibles d'intervenir sur le comportement electrochimique des hydroxydes de nickel, cela afin de determiner les parametres critiques vis-a-vis du second plateau. Dans cette etude, des phases modeles a morphologie controlee d'hydroxydes ou oxyhydroxydes de nickel ont ete cyclees en cellules ni-cd, en cellules trois electrodes ou encore en batterie ni-h 2. Il est apparu que la technologie de l'electrode (nature du collecteur de courant, mode d'impregnation, additifs cobaltes coprecipites ou non) etait determinante. En effet, elle conduit a la formation (ou non) de la phase responsable du second plateau. Parallelement, nous avons etudie les changements texturaux et structuraux de la matiere active au cours du cyclage sous pression d'hydrogene. Afin d'evaluer precisement le role de la pression d'hydrogene, des echantillons modeles ont subi des traitements chimiques afin de simuler le vieillissement de la matiere active en solution aqueuse sous pression d'hydrogene variable. A la suite de ce travail, un schema de fonctionnement de l'electrode positive en accumulateur ni/h 2 a ete propose mettant en evidence les relations existant entre second plateau, vieillissement et autodecharge.


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Informations

  • Détails : 225 p.
  • Annexes : 162 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Picardie Jules Verne. Bibliothèque universitaire. Section Sciences.
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