Sujet : Recherche sur des alliages riches en magnésium Mg

Sujet : Recherche sur des alliages riches en magnésium Mg-MT (MT = métaux
de transition: Pd, Ni, Ti) pour des applications stockage d’hydrogène et
électrode négative de batteries Ni-MH.
Directeur de thèse/contact : Fermín CUEVAS ([email protected], tél : 0169210133), Co-tutelle :
José Francisco Fernández ([email protected], tél : +34 914976704)
Laboratoire : ICMPE UMR 7182 CNRS - Université Paris-Est (France), Física de Materiales,
Universidad Autónoma de Madrid (Espagne)
Financement : allocation MESR (Concours 2010, Ecole doctorale SIE-Université Paris Est))
Description : La raréfaction des ressources d'hydrocarbures et l’émission des gaz à effet de serre
posent des grands problèmes sur le modèle énergétique actuel. Dans le cadre de systèmes alternatifs,
l’hydrogène est considéré comme le vecteur énergétique du futur. Or, des moyens efficients pour son
stockage doivent être obtenus. Le magnésium est un métal de grand intérêt pour le stockage solide
d’hydrogène en raison de ses très hautes capacités massique et volumique (7.6 wt.% H and 108 gH2/l).
Son hydrure est cependant trop stable et sa cinétique de réaction avec l'hydrogène est lente pour des
applications à température ambiante. Des effets d’alliage entre le Mg et des métaux de transition (MT)
sont envisagés pour surmonter ces difficultés.
Cette thèse sera consacré à l’étude de deux familles des composés riches en magnésium:
Mgx(Pd,Ni)100-x et MgxTi100-x contenant des MT soit de fin, soit de début de série. La première famille
concerne des composés stables de stœchiométrie Mg6Pd, où des effets de substitution du Pd par du MT
(notamment du Ni, mais aussi du Cu et de l’Ag) seront établis. Des études expérimentales et
théoriques du diagramme de phase ternaire Mg-Pd-Ni seront réalisées. La seconde famille concerne
des alliages métastables Mg-Ti. Ils seront synthétisés par broyage mécanique sur atmosphère inerte
(Ar) ou réactive (H2). La capacité et la cinétique d’hydrogénation des composés synthétisés seront
déterminées par des techniques volumétriques et d’analyse thermique. Des études électrochimiques
seront également réalisés afin d’évaluer les potentialités de ces matériaux comme électrodes négatives
de batteries Ni-MH. Cette thèse sera réalisée en cotutelle entre l’ICMPE (Thiais, France) et l’UAM
(Madrid, Espagne)