Batteries Zinc-Air

Dans cette étude, nous nous concentrons sur les évolutions de surface constatées pendant l’électrodéposition métallique du zinc ionique dans un électrolyte basique saturée en flux. La morphologie finale du dépôt métallique dépend de plusieurs critères rigoureusement classifiés (densité de courant de charge, concentration ionique, vitesse du flux…). Jusqu’à présent, nous avons identifié 3 régimes de déposition différents : mousseux, compacte et dendritique. Ces 3 régimes de déposition sont macroscopiquement et microscopiquement différenciables. Ils présentent également des surfaces actives différentes. Actuellement, la littérature scientifique peine à décrire à la fois le mécanisme de formation de ces structures mais aussi à les caractériser rigoureusement. Nous avons mis au point un protocole électrochimique permettant de suivre l’évolution relative de cette surface active au cours de la charge d’une cellule électrochimique. Cela ouvre la voie à la caractérisation de ces structures et donne les outils permettant la compréhension des mécanismes de déposition métallique. Une dimension industrielle est envisagée notamment dans le domaine des batteries, qui souffre de la formation des dendrites. Ce protocole permet le diagnostic précoce des défauts à la surface des électrodes et nous avons montré qu’une procédure curative était envisageable.

Nous pensons que cet outil répétable et rigoureux est une nouvelle approche dans la compréhension des phénomènes aux interfaces liquide-solides et permettra ainsi une description à la fois plus globale et plus précise.