Électrolytes aqueux concentrés pour applications électrochimiques

Maffre, Marion (2021). « Électrolytes aqueux concentrés pour applications électrochimiques » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en chimie.

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Résumé

Les électrolytes aqueux concentrés, appelés « water-in-salt » (WIS) ont récemment émergé comme une nouvelle classe d'électrolytes. Ils permettent d’augmenter la fenêtre de stabilité électrochimique de l'eau, thermodynamiquement limitée à 1,23 V, grâce au décalage des potentiels d'évolution de l'hydrogène (HER) et de l'oxygène (OER). Ils ouvrent ainsi la voie au développement de batteries rechargeables aqueuses. Ce travail de thèse s'est concentré sur la détermination des facteurs responsables du décalage du potentiel d’OER lorsque la concentration en sel augmente. Dans le but d’atteindre notre objectif des études théoriques et expérimentales ont été menées. Dans un premier volet, la contribution de la diminution de la quantité d’eau libre sur le décalage du potentiel d’OER a été investie. Pour cela ; d’une part l’effet de la concentration en sel sur l’activité de l’eau a été quantifié. D’autre part, l’impact de l’activité de l’eau sur le potentiel de Nernst d’OER a été déterminé. Dans un second volet, l’effet de l’activité de l’eau ainsi que l’effet stérique des anions sur le potentiel d’OER ont été évalués, en employant l’équation de Butler-Volmer. Ces deux études ont été rendues possible par l’adaptation des formalismes communément utilisés pour les électrolytes classiques dilués. Dans un troisième volet, les processus chimiques et électrochimiques se produisant en potentiels positifs ont été étudiés. L’ensemble des travaux réalisés ont permis de démontrer que l’oxydation de l’eau n’est pas l’unique réaction en potentiels positifs. De plus, il a été mis en évidence que les processus redox impliqués sont complexes et conduisent à la formation d'un film à la surface de l'électrode positive. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : électrolyte concentré, activité de l’eau, effet stérique, mécanisme électrochimique

Type:	Thèse ou essai doctoral accepté
Informations complémentaires:	Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF/A.
Directeur de thèse:	Bélanger, Daniel
Mots-clés ou Sujets:	Électrolytes aqueux concentrés en sel (WISE) / Électrochimie
Unité d'appartenance:	Faculté des sciences > Département de chimie
Déposé par:	Service des bibliothèques
Date de dépôt:	14 sept. 2021 14:19
Dernière modification:	14 sept. 2021 14:19
Adresse URL :	http://archipel.uqam.ca/id/eprint/14600

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