Élaboration et caractérisation d'alliages hydrurables de type ABx (A=Pr, Nd, La, Mg ; B=Ni; x=3, 3.5, 3.8, 5) en vue de leur utilisation comme matière active pour électrode négative d'accumulateurs NiMH

Elaboration and characterization of ABx (A=Pr, Nd, La, Mg ; B=Ni; x=3, 3.5, 3.8, 5)hydride forming alloys to be used as active material for negative electrode in NiMH battery

• Auteur / Autrice : Lucille Lemort
• Direction : Michel Latroche
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 08/12/2010
• Etablissement(s) : Paris Est
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est (Thiais, Val-de-Marne)
• Jury : Président / Présidente : Michèle Gupta
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Latroche, Bernard Knosp, Cécile Fariaut-Georges
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Louis Bobet, Luc Aymard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrogénation

Composés intermétalliques

Accumulateurs au nickel-hydrure métallique

Hydrogène (combustible)

Mots clés libres

Stockage de l'hydrogène

Accumulateurs Ni-MH

Composés intermétalliques

Propriétés d'hydrogénation

A2b7

A5b19

Hydrogen storage

Ni-MH battery

Intermetallics compounds

Hydrogenation properties

A2b7

A5b19

Résumé

Une alternative aux énergies fossiles comme vecteur énergétique peut se présenter sous la forme de l'hydrogène et de son stockage. Les hydrures métalliques sont une des options possibles pour le stockage de l'hydrogène. Les accumulateurs alcalins Ni-MH présentent une technologie intéressante pour les applications portables et pour le développement des véhicules électriques hybrides (HEV). Afin de répondre à la demande d'augmentation de la capacité massique des accumulateurs, de nouveaux composés intermétalliques hydrurables de type ABx (3etlt;xetlt;5) sont étudiés. Le groupe A est constitué de terres rares partiellement substituées par du magnésium, le groupe B contient du Ni. Après un état de l'art sur ce type de composés, le travail de cette thèse consiste à rechercher les conditions d'élaboration des composés A1-yMgyNix (3etlt;xetlt;5, 0etlt;yetlt;1, A= La, Pr, Nd) ainsi que de les caractériser d'un point de vue structural et physico-chimique (DRX, microsonde électronique, ICP) et de déterminer leurs propriétés vis-à-vis de l'hydrogène (réac tion solide-gaz et électrochimique). Durant ce travail de nouvelles phases ont été découvertes et caractérisées : les phases (A1-yMgy)5Ni19

One solution to overcome the diminution of fossil fuel resources is to use hydrogen as an energy vector. The main issue concerning hydrogen systems is its storage. NiMH batteries are promising candidates for portable devices and hybrid vehicles (HEV) applications. In order to answer to growing need for higher capacity, new compounds such as ABx (3etlt;xetlt;5) are under investigation. A is a rare earth element that can be partially substituted by Mg. B is Ni. After careful examination of the state of the art on this family of compound, the synthesis routes to prepare A1-yMgyNix (3etlt;xetlt;5, 0etlt;yetlt;1, A= La, Pr, Nd) alloys were investigated and optimized during this PhD work. The structure and chemical composition of the samples were determined using X-ray diffraction, microprobe analysis and ICP. The hydrogen sorption properties (solid-gas and electrochemical reactions) were studied as well. During this work the (A1-yMgy)5Ni19 new phase s have been reported and characterized