Etude des électrodes sur batterie zinc-air
Auteur / Autrice : | Minhui Gong |
Direction : | Philippe Barboux |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique et chimie des matériaux |
Date : | Soutenance le 27/05/2021 |
Etablissement(s) : | Université Paris sciences et lettres |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut de recherche de chimie Paris - Institut de recherche de chimie Paris |
établissement opérateur d'inscription : École nationale supérieure de chimie (Paris) | |
Jury : | Président / Présidente : Sophie Cassaignon |
Examinateurs / Examinatrices : Virginie Lair, Silvia Gutiérrez-Granados | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Emmanuel Baudrin, Florence Geneste |
Mots clés
Résumé
La batterie zinc-air devient une alternative potentielle à la batterie lithium-ion en raison de son avantage en termes de ressources, de sa densité d'énergie théorique élevée et de son faible potentiel de risque pour la sécurité. Ce travail met l'accent sur les problèmes conventionnels impliquant à la fois l'électrode à zinc et à air, visant à l'application.Pour l'électrode de zinc, deux configurations maison sont utilisées pour étudier la croissance des dendrites de zinc et l'évolution de l'hydrogène pendant le dépôt avec un électrolyte statique et en flux, respectivement. On trouve qu'une concentration élevée de zincate dans un électrolyte avec 7 M KOH (> 0,4 M ZnO) et la présence de circulation de l’électrolyte sont préférables pour réduire la croissance des dendrites. Cependant l'électrolyte en circulation générerait plus de dégagement d'hydrogène. Pour l'électrode à air, une étude de voltampèremètre cyclique détaillée de l'activité catalytique de pérovskites de lanthane- manganèse dopés au strontium (LSMO) vis-à-vis de la réaction de réduction de l'oxygène est menée. Une nouvelle méthodologie est proposée pour la comparaison de l'activité catalytique des LSMO. L'assemblage de la batterie zinc-air est également testé en formulant les électrodes avec un polymère PVDF-HFP prometteur dans les applications d’électrode à air.