Synthèse et caractérisation de matériaux à base de Nickel Raney dopé aux éléments à effet électro-catalytique dans la production de l'hydrogène par électrolyse.

Abstract

L’objectif de cette thèse est la synthèse de matériaux d’électrode hautement électro-actifs et à faible coût destinés à être utilisés comme cathodes dans l’électrolyse de l’eau alcaline. L'étude s'est concentrée sur la formation d'alliages nickel-zinc (NiZn) à partir d'un bain de nickelage de type Watts et le traitement des dépôts résultants dans une solution appropriée avant l'ajout d'une fine couche de platine. On a constaté que l’alliage Ni-Zn synthétisé à partir d’un bain ayant un rapport molaire Zn/Ni = 10, était composé principalement de la phase γ- Zn-Ni, très résistante à la corrosion. La lixiviation chimique du Zn de ces alliages a conduit à la formation d'électrodes de type Ni-Raney à grande surface spécifique. Un dopage électrochimique ultérieur avec du Pt de dépôts de Ni-Raney a amélioré à la fois les propriétés anticorrosion et électro-catalytiques vis-à-vis de la réaction de dégagement d’hydrogène (RDE) en milieu alcalin. Par ailleurs, l'étude des premiers instants d'électro-formation des dépôts a révélé que le mécanisme de nucléation des dépôts de Ni-Zn était de type soit instantané ou progressif, selon les conditions expérimentales utilisées, notamment le rapport molaire Zn/Ni dans le bain et la surtension cathodique appliquée.