Etude des performances de nouveaux matériaux d'électrolyte solide pour générateurs électrochimiques

Loading...
Thumbnail Image

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Université de M'sila

Abstract

Ce travail vise l'étude des performances d'un électrolyte solide conducteur protonique à base de PVA. La conductivité électrique de cet électrolyte a été améliorée par l'augmentation de la concentration en porteurs de charges mobiles (H+) sous HR contrôlée. Ceci est effectué par l'association au PVA des acides minéraux tel que PWA et/ou H3PO4. Le complexe de composition optimale PVA-PWA(40 wt.%)-H3PO4(40 wt.%) présente une conductivité protonique très élevée (1,8 10-2 S cm-1 à HR = 100%) ainsi, son application en tant qu'électrolyte permet d'avoir des générateurs électrochimiques de performances remarquables (70 Ah kg-1 et 120 Wh kg-1). Cependant, la quantité importante d'acide associé au PVA engendre une corrosion de l'électrode négative. Afin de surmonter ce problème, un complexe contenant un plastifiant (EG) et une faible quantité d'acide (PVA-EG(45 wt.%)-H3PO4(5 wt.%)) a été étudié. Ce dernier complexe a montré des propriétés mécaniques et électriques (5,2 10-3 S cm-1 à HR = 100%) adéquates à son utilisation dans les générateurs "toutsolide". Ces cellules Zn/MnO2 sont caractérisées par une capacité de 200 Ah kg-1 et une énergie spécifique de 286 Wh kg-1.

Description

This work aims to study the performances of solid state protonic electrolyte PVA-based. The ionic conductivity of this electrolyte has been improved by the increase of the concentration of mobile charge carriers (H+) at controlled RH. This can be realised by the association to the PVA mineral acids such as PWA and/or H3PO4. The complex of optimal composition PVA-PWA(40 wt.%)-H3PO4(40 wt.%) presents a very high protonic conductivity (1.8 10-2 S cm-1 at RH = 100%) so their application as electrolyte allows for all solid state cells with best performances (70 Ah kg-1 et 120 Wh kg-1). However, the important quantity of acid associated to PVA generates a corrosion of the negative electrode. In order to surmount this problem, a complex containing a plasticizer (EG) and a small amount of acid (PVA-EG(45 wt.%)-H3PO4(5 wt.%)), has been studied. The latter complex showed mechanicals and electrical properties (5.2 10-3 S cm-1 to RH = 100%) appropriate to its use in "allsolid" cells. These cells Zn/MnO2 are characterized by a capacity of 200 Ah kg-1 and a specific energy of 286 Wh kg-1.

Citation

Endorsement

Review

Supplemented By

Referenced By