Etude des performances de nouveaux matériaux d'électrolyte solide pour générateurs électrochimiques
Loading...
Date
Authors
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.