Brevet FR3045212A1 (20170616)
REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une électrode composite (1) destinée à être utilisée dans une cellule électrochimique (10) de type métal-air à électrolyte liquide (3) de pH basique, le procédé comprenant : - obtenir une structure poreuse (7) comprenant une surface extérieure (25), la structure poreuse étant configurée pour favoriser une réaction de réduction d'oxygène en ions hydroxyle (4) en présence d'un courant électrique ; - synthétiser une première solution liquide (20) comprenant un polymère fluoré (9) en suspension dans un solvant (21), le polymère fluoré étant apte à conduire des ions hydroxyle et à former une membrane (8) étanche au moins à l'électrolyte liquide de pH basique ; - appliquer au moins une fois la première solution liquide sur la surface extérieure de la structure poreuse, le solvant s'écoulant à travers la structure poreuse et le polymère fluoré se déposant en s'agrégeant sous forme d'une couche (22) sur la surface extérieure de la structure poreuse, formant ainsi ladite membrane étanche de la structure poreuse conductrice d'ions hydroxyle, ladite membrane étant étanche au moins à l'électrolyte liquide de pH basique.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, comprenant en outre : - appliquer une seconde fois la première solution liquide sur la surface extérieure de la structure poreuse, - évaporer le solvant de la première solution liquide appliquée une seconde fois sur la surface extérieure de la structure poreuse.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, comprenant en outre, lors de l'obtention de la structure poreuse : - incorporer du polymère fluoré apte à conduire des ions hydroxyle et à former une membrane étanche au moins à l'électrolyte liquide de pH basique dans une poudre de carbone utilisée pour préparer la structure poreuse, - obtenir la structure poreuse à partir de la poudre de carbone mélangée au polymère fluoré. 3045212 28\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'électrode est destinée à une batterie métal-air, en tant qu'électrode positive, le pH de l'électrolyte liquide étant supérieur ou de l'ordre de\n<CLM>\1\t5\n<CLM>\1\tElectrode composite (1) destinée à être utilisée dans une cellule électrochimique (10) de type métal-air à électrolyte liquide (3) de pH basique, l'électrode composite comprenant : une structure poreuse (7) comprenant une surface extérieure (25), la structure poreuse étant configurée pour favoriser une réaction de réduction d'oxygène en 10 ions hydroxyle en présence d'un courant électrique ; une membrane (8) étanche en polymère fluoré (9), conductrice d'ions hydroxyle (4), étanche à l'électrolyte liquide de pH basique, la membrane de protection étant agencée sur la surface extérieure de la structure poreuse sous forme d'une couche (22), le polymère fluoré ayant une structure polymérisée adaptée pour éviter une 15 pénétration dudit polymère fluoré dans la structure poreuse.\n<CLM>\1\tElectrode composite selon la revendication 5, dans laquelle le polymère fluoré de l'électrode composite comprend des groupements SO2N favorisant la conduction des ions hydroxyle à travers la membrane. 20\n<CLM>\1\tElectrode composite selon la revendication 6 dans laquelle le groupement SO2N fait partie d'un groupement SO2NRQ+ dans lequel : - Q+ est un groupement comprenant au moins un atome d'azote quaternaire, - R est choisi parmi le groupe constitué de : l'hydrogène, un alkyl du groupe C1-C20, 25 un composé cyclique comprenant le groupement Q+ et entre 2 et 20 atomes de carbone, un composé cyclique comprenant le groupement Q+, entre 2 et 20 atomes de carbone et jusqu'à 4 hétéroatomes.\n<CLM>\1\tElectrode composite selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans laquelle 30 le polymère fluoré comprend une chaîne principale fluorée avec des groupements polaires au moins partiellement hydrogénés. 3045212 29\n<CLM>\1\tElectrode composition selon la revendication 8, dans laquelle le polymère fluoré comprend en outre au moins un groupement ammonium quaternaire dépourvu d'hydrogène sur une position bêta. 5\n<CLM>\1\tElectrode composite selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, dans laquelle le polymère fluoré comprend des groupements appartenant à la famille du tétrafluoroéthylène et des groupements sulfurés.\n<CLM>\1\tElectrode composite selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, dans 10 laquelle une épaisseur de la membrane de protection est comprise entre 10 nm et 100 nm.\n<CLM>\1\tElectrode composite selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, dans laquelle la structure poreuse comprend un matériau à base de polymère optimisant 15 la conduction d'ions hydroxyle.\n<CLM>\1\tElectrode composite selon la revendication 12, dans laquelle le matériau à base de polymère de la structure poreuse forme un réseau interpénétré de polymères ou un réseau semi-interpénétré de polymères. 20\n<CLM>\1\tBatterie métal-air comprenant une électrode composite selon l'une quelconque des revendications 5 à\n<CLM>\1\t15. Batterie métal-air selon la revendication 14 comprenant en outre une électrode 25 négative métallique en zinc et un électrolyte liquide de pH basique supérieur ou de l'ordre de 14.