# Etude structurale et thermodynamique des composés LaY2,3Ni11,5-xMnx avec 0,3 ≤ x ≤ 1,8

Ghofrane Fedlouk, Judith Monnier, Junxian Zhang

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Ghofrane Fedlouk, Judith Monnier, Junxian Zhang. Etude structurale et thermodynamique des composés LaY2,3Ni11,5-xMnx avec 0,3 ≤ x ≤ 1,8. 3ème réunion plénière de la Fédération Hydrogène (FRH2) du CNRS, la Fédération Hydrogène (FRH2) du CNRS, May 2023, Saint-Gilles (Ile de la Réunion), France. hal-05004727

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Submitted on 28 Mar 2025

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# Etude structurale et thermodynamique des composés LaY<sub>2,3</sub>Ni<sub>11,5-x</sub>Mn<sub>x</sub> avec 0,3 ≤ x ≤ 1,8

Ghofrane Fedlouk, Judith Monnier et Junxian Zhang

CNRS-UPEC UMR7182, ICMPE, 2-8 Rue Henri Dunant, 94320 Thiais, France

L'intermittence des sources renouvelables nécessite l'utilisation de systèmes de stockage. Les hydrures interstitiels présentent un moyen très prometteur pour le stockage solide de l'hydrogène. Nombreuses études ont été menées sur des composés intermétalliques dits d'intercroissance ABₓ (3 ≤ x ≤ 5) A étant une terre rare ou Mg et B un métal de transition. Ces composés ont des structures très particulières car il s'agit d'un empilement de deux unités de bases [AB₅] et [A₂B₄] selon l'axe cristallographique c. Les plus étudiés sont les AB₃, A₂B₇ et A₅B₁₉ car ils possèdent des propriétés d'hydrogénation très intéressantes. Cependant, les composés binaires à base de terres rares et nickel présentent souvent des courbes de sorption de l'hydrogène multiplateaux à des différentes pressions, ce qui les rend inadaptés pour les applications. Pour pallier ce problème, des substitutions sur les deux côtés A et B peuvent être envisagées pour réduire le nombre de plateaux. Au cours des dernières années, les composés R-Mg-Ni (R = terre rare) ont ainsi connu un succès dans le domaine de l'hydrogène grâce à leurs fortes capacités de stockage et leur très bonne réversibilité [1]. En effet, des travaux récents ont montré un nouveau type de composé (A₇B₂₃) basé sur le système La-Mg-Co-Ni, qui se positionne entre AB₃ et A₂B₇ et qui possède de très bonnes propriétés d'hydrogénation [2,3]. En revanche la pression d'évaporation élevée du magnésium rend la synthèse difficile, particulièrement à l'échelle industrielle.

De ce fait, le développement d'autres composés sans Mg est intéressant, avec substitution sur les sites A et B et fait l'objet de ce travail. Nous étudions les composés LaY<sub>2,3</sub>Ni<sub>11,5-x</sub>Mn<sub>x</sub> avec 0,3 ≤ x ≤ 1,8, qui possèdent une stœchiométrie AB<sub>3,48</sub> entre AB₃ et A₂B₇. Leurs propriétés structurales, chimiques et d'hydrogénation seront présentées (Figure 1).

<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Figure 1 (à gauche) l'évolution des paramètres de maille de la phase AB₃ en fonction de la teneur en Mn dans LaY<sub>2,3</sub>Ni<sub>11,5-x</sub>Mn<sub>x</sub>. (À droite) Les courbes d'absorption PCI des composés LaY<sub>2,3</sub>Ni<sub>11,5-x</sub>Mn<sub>x</sub> (x=0.3 ; 0.9 ; 1.2)</figcaption></figure>

Références :

[1] W. Jiang, Y. Chen, M. Hu, C. Zeng, et C. Liang, « Rare Earth-Mg-Ni-based alloys with superlattice structure for electrochemical hydrogen storage », *J. Alloys Compd.*, vol. 887, p. 161381, 2021

[2] J. Liu *et al.*, « Superior electrochemical performance of La-Mg-Ni-based alloys with novel A₂B₇-A₇B₂₃ biphase superlattice structure », *J. Mater. Sci. Technol.*, vol. 80, p. 128-138, 2021

[3] Y. Li, Z. Liu, Z. Guofang, Y. Zhang, et H. Ren, *J. Power Sources*, **2019**, 441, p. 126667