Étude des propriétés des composés LaNi3. 55Mn0. 4Al0. 3Co0. 75-xFex (0 = x = 0. 75) : application aux accumulateurs Ni-MH

par Monia Ayari

Thèse de doctorat en Physique des solides

Sous la direction de Jilani Lamloumi et de Valérie Paul-Boncour.


  • Résumé

    Nous avons étudié l'influence de la substitution du cobalt par le fer sur le comportement thermodynamique et électrochimique des hydrures des composés intermétalliques polysubstitués LaNi3. 55Mn0. 4Al0. 3Co0. 75-xFex (x = 0, 0. 35, 0. 75). La substitution partielle du cobalt par le fer permet de conserver une bonne durée de vie des électrodes, par contre la substitution totale entraîne une décroissance rapide de la capacité. Cette décroissance provient de la corrosion de l'alliage qui est attaqué par la potasse au cours du cyclage électrochimique. La décrépitation de l'alliage a été suivie par des mesures de microscopie électronique à balayage. Nous avons aussi établi une méthode originale de caractérisation quantitative de la décomposition de l'alliage en utilisant l'évolution des propriétés magnétiques de ces composés avant et après cyclage électrochimique. Cette méthode nous a permis de calculer le taux de décomposition de l'alliage, le pourcentage, la taille et la nature des particules de métaux de transition (Ni, Co, Fe) ségrégées en surface. Nous avons pu estimer l'épaisseur de la couche de corrosion. Un modèle pour le mécanisme de la corrosion basé sur ces résultats expérimentaux, est proposé afin d'expliquer les différences de comportement observés pour ces matériaux d'électrodes.

  • Titre traduit

    Study of the properties of LaNi3. 55Mn0. 4Al0. 3Co0. 75-xFex (0 = x = 0. 75) compounds used as electrodes in Ni-MH batteries


  • Résumé

    We have studied the influence of iron substitution for cobalt on the thermodynamic and electrochemical behavior of the hydrides of polysubstituted LaNi 3. 55Mn0. 4Al0. 3Co0. 75-x(X = 0, 0. 35, 0. 75) alloys. Partial iron for cobalt substitution allows to maintain a good cycle life, whereas complete substitution leads to a rapid loss of the capacity. This decrease is due to KOH corrosion during the electrochemical cycling. The decrepitation of the alloys was followed by measurements of electronic scan microscopy. We also established an original method of quantitative characterization of the decomposition of the alloy by using the evolution of the magnetic properties of these compounds before and afier electrochemical cycling. This method enabled us to calculate the rate of the alloy decomposition, the percentage, the size and the nature of the transition metal (Ni,Co,Fe) particles segregated on the surface. We have also estimated the thickness of the corrosion layer. A model for the corrosion mechanism, which is based on these results, is proposed to explain the differences in behavior observed for these electrode materials.

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Informations

  • Détails : 207 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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