Élaboration et caractérisation de nickelâtes de Néodyme comme cathode en milieu alcalin

Abstract

Les piles zinc-air sont des systèmes électrochimiques dont la réaction de réduction d’oxygène se fait au niveau de la cathode. La durée de vie de ces systèmes dépend essentiellement des matériaux de cathode. Les recherches actuelles s’orientent vers des matériaux d’oxydes conducteurs mixtes dans le but de minimiser le coût de production des métaux nobles et d’autre part améliorer ses performances électrochimiques. Notre travail se focalise sur la synthèse et la mise en oeuvre de nouveaux matériaux de cathode de formule générale Ln2-xSrxNi1-yCoyO4±δ (Ln: Nd; x = 0, 0.05 et y = 0, 0.05) qui peuvent présenter, en terme de leur application possible comme matériau de cathode de piles alcalines à des températures ambiantes, de bonnes propriétés électrochimiques vis-à-vis la réaction de réduction d’oxygène (RRO). L’étude de ces matériaux est basée sur son utilisation comme cathode sous forme de disque tournant (EDT) à différentes vitesses de rotation. Les matériaux ont été synthétisé sous forme de poudre par la méthode citrate (procédé sol-gel). Les propriétés structurelle, morphologique et électrochimique de ces matériaux de cathode ont été étudiées et caractérisées par diffraction des rayons X (DRX) avant et après la RRO, en microscopie électronique à balayage (MEB) et en voltamètrie linéaire respectivement. Les résultats obtenus sont prometteurs, et montrent que les espèces d’OH- chimisorbés sont responsables du mécanisme de réduction des molécules d’oxygène à la surface de l’électrode