CA2117339C - Utilisation de bronzes d'oxyde de vanadium au fer et/ou a l'aluminium comme materiau cathodique dans des generateurs electrochimiques - Google Patents

Abstract

The use of vanadium oxide iron and/or aluminium bronzes as a cathode material in electrochemical generators is de-scribed. The cathode material is a vanadium oxide bronze having formula:
M1x1M2x2V2O5, wherein M1 is trivalent aluminium or iron, M2 is a metal different from M1 having valency n and chosen from alkali metals, alkaline earth metals, transition me-tals and aluminium, and x1 and x2 are such that 0.06 <= x1 <=
0.13; 0 <= x2 <= 0.20; and 0.27 <= 3 x1 <= nx2 <= 0.39; and may be combined as a cathode (9) with an Li or Li alloy anode (5) and with an electrolyte consisting of lithium perchlorate in propylene carbonate.

L'invention concerne l'utilisation de bronzes d'oxyde de vanadium au fer et/ou à l'aluminium comme matériau cathodique dans des générateurs électrochimiques. Ce matériau cathodique est un bronze d'oxyde de vanadium de formule: M1x1M2x2V2O5 dans laquelle M1 représente le fer ou l'aluminium trivalent, M2 représente un métal différent de M1 de valence n choisi par-m1 les métaux alcalins, les métaux alcalinoterreux, les métaux de transition et l'aluminium, et x1 et x2 sont tels que 0,06 <= x1 <=
0,13; 0 <= x2 <= 0,20; et 0,27 <= 3x1 + nx2 <= 0,39.
Il peut être associé comme cathode (9) à une anode (5) en Li ou alliage de Li et à un électrolyte constitué par du perchlorate de lithium dans du carbonate de propylène.

Description

~~2~17339 Utilisation de bronzes d'oxyde de vanadiuo au fer et/ou à l'aluainium comme matériau cathodique dans des générateurs électrochisiques.
La présente invention a pour objet l'utili-sation de bronzes d'oxyde de vanadium comme matériau cathodique dans des générateurs électrochimiques.
Elle s'applique en particulier aux généra teurs électrochimiques secondaires dont le fonction nement est basé sur l'intercalation d'un ion métallique tel que le lithium dans le matériau cathodique.
Depuis près de vingt ans, la mise en oeuvre de générateurs électrochimiques primaires au Lithium a permis de disposer de sources d'énergie plus performantes que les piles traditionnelles, en ce qui concerne la densité d'énergie, la durée de vie et le fonctionnement dans un Large domaine de températures.
Ces générateurs primaires sont utilisés en particulier pour l'alimentation d'appareils nécessitant de faibles densités de courant, tels que des montres, des calculatrices ou pour le main-tien de mémoires.
Etant donné les bonnes performances de ces générateurs primaires au lithium, on a effectué
de nombreuses recherches en vue de réaliser des générateurs secondaires au lithium, ayant les caractéristiques propres aux piles à anode de lithium et la durée de service plus importante des accumula-teurs. Le développement de tels générateurs implique la réversibilité des réactions mises en jeu à l'anode comme à la cathode.
Aussi, de nombreux travaux ont été consa-~~2~17339

2 crés à la recherche de matériaux cathodiques pouvant insérer réversiblement des ions métalliques tels que les ions Lithium. Parmi ces matériaux, on a largement étudié ceux à base d'oxyde de vanadium V205 qui sont très performants en raison du potentiel standard très élevé de V5+ et de la compatibilité
du potentiel d'oxydation de ces matériaux avec le domaine de stabilité des électrolytes organiques habituellement utilisés dans les générateurs électro-chimiques. De plus, VZOS présente une structure intermédiaire entre la structure tunnel des oxydes de type rutile et celle en feuillets des oxydes de type Mo03.
Les caractéristiques de fonctionnement ~5 d'un générateur électrochimique secondaire utilisant V205 comme matériau d'électrode vont dépendre en grande partie de La réversibilité de la réaction d'insertion d'un métal tel que Le lithium (Li+>
dans le réseau hôte de L'oxyde V205, selon le schéma réactionnel .
V205 + xe- + xLi+ ~ LixV205 On cherche donc â obtenir une bonne ~.S réversibilité de ce processus, si possible pour une tension élevée, avec une capacité faradique maximale, c'est-à=dire un taux d'insertion du lithium x maximal, ceci sur un nombre important de cycles galvanostatiques.
En ce qui concerne le comportement en cyclages de VZOS, on sait que la réduction à courant constant de V205 en milieu électrolytique usuel s'effectue en quatre étapes distinctes comme il est décrit par Kumagai et al dans Electrochimica ~~2i17339 w 3 Acta, 28, 1983, p. 17-22, Ca figure 1 illustre la courbe typique de décharge de V205 dans du carbonate de propylène contenant 1mol/l de LiCl04, à 20°C, en utilisant V205 à la cathode et une anode de lithium.
Sur cette figure qui représente l'évolution du potentiel en fonction de la quantité de lithium échangée, on voit que les deux premiers paliers de cette réduction, qui sont caractérisés par un potentiel supérieur à 3V et un domaine de composition LiyV205 avec 0~<1, correspondent au cyclage classi-que des générateurs Li/V205 pour lesquels une parfai-te réversibilité est observée. Le troisième palier correspond à une perte partielle de réversibilité
dont le mécanisme n'est pas complètement élucidé, et une complète irréversibilité est observée après une décharge profonde engageant plus de 2,4 ions lithium.
Aussi, de nombreuses recherches ont été
poursuivies pour améliorer la cyclabilitè des maté-riaux apparentés à V205 afin de mettre en jeu une réduction plus poussée engageant les troisième et quatrième étapes d'insertion situées à 2,2 et 1,8V. Des matériaux d'électrode mettant en jeu -S une réduction plus poussée ont été décrits par exemple par Cocciantelli et al dans Journal of Power Sources, 34, 1991, p. 103-111, et FR-A- 2 655 777, et par Delmas et al dans Journal of Power Sources, 34, 1991, p. 113-118 et WO 90/11623.
Ainsi, dans c.es deux documents, on a augmenté la capacité massique d'un générateur électrochimique en augmentant le taux d'insertion du lithium.
D'autres recherches sur des matériaux , ~'A2117339 à base d'oxyde de vanadium ont abouti à la réalisa tion dé bronzes d'oxydes métalliques tels que Na0,33V2~5 Par un procédé sol-gel, pour améliorer les performances de ce type de matériau comme il est décrit dans FR-A- 2 616 013.
A la suite de recherches récentes, on a mis au point d'autres matériaux cathodiques à
base de bronze d'oxyde de vanadium, qui présentent des propriétés améliorées par rapport à V205 en raison de la présence d'éléments appropriés.
Aussi, l'invention a pour objet un gènèra-teur électrochimique comprenant une anode, une cathode comprenant un matériau cathodique à base d'oxyde de vanadium et un électrolyte conducteur par des ions susceptibles d'être intercalés dans le matériau cathodique, caractérisé en ce que le matériau cathodique est un bronze d'oxyde de vanadium de formule .
h~1 x1 M2xzV205 dans Laquelle M1 représente le fer ou l'aluminium trivalent, M2 représente un métal différent de M1 de valence n choisi parmi les métaux alcalins, 15 Les métaux _alcalinoterreux, les métaux de transition et l'aluminium, ét x1 et x2 sont tels que 0,06< x1< 0,13 ;
0< x2< 0,20 ; et 0,27< 3x1 + nx2 < 0,39.
Dans ce bronze d'oxyde de vanadium, la présence du métal M1 (fer ou aluminium) confère au matériau cathodique une conductivité électronique très supérieure à celle de V205 ainsi que la possibi-lité d'insérer davantage de lithium que dans V205.

~'~21 1 X339 Par ailleurs, la présence éventuelle dans ce matériau d'un deuxième métal M2, par exemple du sodium, permet d'adapter les caractéristiques du matériau aux applications envisagées en réalisant 5 une structure mixte à deux réseaux imbriqués, par exemple un système biphasé avec coexistence d'une phase orthorhombique et d'une phase monoclinique.
Généralement, Lorsque M2 est un autre métal que Al ou Fe, la quantité de M2 est faible, c'est-à-dire que x1 est au moins égal à 0,06.
A titre d'exemples de métaux alcalins et alcalino-terreux susceptibles d'être utilisés pour M2, on peut citer le Lithium, le sodium, le potassium, le calcium et le magnésium.
Les métaux de transition utilisés pour M2 sont les métaux des périodes 3 à 12 du tableau à 18 colonnes de la Classification Périodique, c'est-à-dire le scandium, l'yttrium, les lanthanides, les actinides, le titane, le zirconium, l'hafnium, le vanadium, le niobium, le tantale, le chrome, le molybdène, le tungstène, le manganèse, le techné-tium, le rhénium, le fer, le ruthénium, l'osmium, le cobalt, le rhodium, L'iridium, -le nickel, le palladium, le platine, le cuivre, L'argent et l'or.
?S Dans le cas de ces métaux de transition, on utilise par exemple le fer, le cobalt, le cuivre, le chrome ou le zirconium.
De préférence, selon l'invention, on utilise un bronze de formule M~~xaV205 avec M~ ayant la signification donnée ci-dessus, et x1 tel que 0,09< x1 < 0,13 ou un bronze de formule FexlAlx2V205 avec x1 et x2 ayant les significations données ci-dessus.
Les bronzes utilisés comme matériau catho-digue dans l'invention peuvent être préparés par CA2i17~3 des procédés classiques, en particulier par le procédé décrit dans FR-A- 2 616 013.
Ce procédé consiste à réaliser un échange ionique sur un xérogel de pentoxyde de vanadium pour remplacer les cations H+ de ce gel par des atomes M1 et éventuellement M2, par exemple en immergeant le gel dans une solution aqueuse d'un set de M1 contenant éventuellement un sel de M2.
Après cet échange ionique, on effectue un traitement thermique à une température modérée, choisie en fonction-de M1 et de M2.
Selon L'invention, le bron2e répondant è la formule donnée ci-dessus, est utilisé comme matériau cathodique dans un générateur èlectrochimi-que comportant une cathode, une anode et un électrolyte conducteur contenant des ions susceptibles d'être intercalés dans ce matériau.
Dans ce générateur, L'anode peut être à base de lithium, par exemple en lithium, en alliage de lithium ou en composé d'insertion du lithium tel que des composés a base de carbone ou d'oxyde, par exemple d'oxyde de tungstène.
Les électrolytes utilisés peuvent être des électrolytes liquides, des électrolytes solides ou encore des polymères conducteurs par ions Lithium.
Lorsqu'on utilise un électrolyte liquide, celui-ci peut être constitué par une solution de sel de lithium dans un solvant approprié, générale-ment un solvant organique et aprotique, qui peut être choisi par exemple dans le groupe des esters et des éthers cycliques et à chaîne droite et de leurs mélanges.
A titre d'exemple de solvant organique utilisable, on peut citer le carbonate de propylène, le carbonate d'éthylène, le tétrahydrofurane, le dioxolanè et le 1,2-diméthoxyéthane.
On peut encore utiliser comme solvant organique une sulfone, par exemple la diméthylsulfo ne, dans le but d'un fonctionnement dans la gamme de températures de 80°C à 180°C.
Les sels de lithium peuvent être choisis, par exemple, parmi le perchlorate de Lithium, le tétrafluoborate de lithium, le trifluorométhanesulfo-nate de lithium, l'hexafluorophosphate de lithium, l'hexafluoroarséniate de lithium et leur mélange.
Lorsqu'on utilise un électrolyte solide, celui-ci peut être constitué par un verre au lithium obtenu par exemple à partir de PZSS, LiZS et LiI
ou de 8253, Li2S et LiI.
Dans le cas où L'électrolyte est constitué
par un polymère, il peut s'agi.r d'un oxyde de polyé-thylène chargé d'un sel de lithium tel que ceux décrits précédemment.
Pour être utilisés dans le générateur de l'invention, le matériau cathodique est générale-ment mélangé à un matériau conducteur électronique tel que du noir de carbone, de la poudre ou des fibres de graphite et/ou de carbone. Dans ce cas, on peut préparer L'électrode en mélangeant une poudre du bronze de formule M1x1M2x2V205 avec du noir de carbone, de la poudre ou des fibres de graphite et/ou de carbone, puis comprimer ce mélange sous la forme voulue. On peut aussi déposer le mélange sur une amenée de courant constituée par exemple par une grille en matériau conducteur électronique tel que l'acier inoxydable ou le nickel.
On peut aussi mélanger une poudre du bronze de l'invention avec du'noir d'acétylène, du graphite CA21~7~3 et du polytétrafluoréthylène, puis incruster ce mélange sur une grille en acier inoxydable.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de La description qui suit donnée bien entendu à titre illustratif et non limitatif, en référence au dessin annexé sur leqûel .
- la figure 1 déjà décrite représente la courbe de décharge de V205, soit le potentiel en fonction du nombre d'ions Lithium insérés ;
- les figures 2 à 5 sont des spectres de diffraction de rayons X de matériaux cathodiques conformes à l'invention ;
- la figure b illustre de façon schématique en coupe verticale un générateur électrochimique au lithium conforme à l'invention ;
la figure 7 est un voltampérogramme de réduction-oxydation du matériau cathodique Fe0~11V2~5 conforme à l'invention ;
-la figure 8 est un voltampérogramme de réduction-oxydation du matériau cathodique V205 donné à titre comparatif ;
-la figure 9 est un chronopotentiogramme de réduction du matériau cathodique Fe0~11V2~5 c5 illustrant le potentiel en fonction du nombre d'ions lithium insérés, avec pour la courbe 1 une densité
de courant de 500~A/cm2, pour la courbe 2 une densité de courant de 200NA/cm2, et pour la courbe

3 une densité de~ courant de 100NA/cm~ ;
- la figure 10 illustre le chronopotentio-gramme de réduction à densité de courant constante de 500NA/cm2, des matériaux cathodiques suivants .
V2p5, A10~11V205, et Fe0~11V205 ;
- la figure 11 illustre les chronopotentio-grammes de réduction à densité de courant constante de 40NA/cm~ des matériaux cathodiques VZOS et Fe0~11V205 utilisés purs ;
- la figure 12 est un diagramme représen tant la capacité spécifique en fonction du nombre de cycles galvanostatiques effectués dans le domaine de potentiel 3,7V - 1,7V pour les matériaux cathodiques . Fe0~11V205. ALp~11V205 et V205 ;
et - la figure 13 est un diagramme représen-tant L'évolution de la capacité spécifique en fonc-tion du nombre de cycles galvanostatiques effectués dans le domaine potentiel 3,8V - 2,1V pour les matériaux cathodiques V205, Fe0~11V205 et A1p~11V205~
les exemples suivants illustrent la préparation des matériaux cathodiques utilisés dans l'invention.
Exea~ple 1 . Préparation de Fe0,11~.2~5-On prépare tout d'abord un gel de pentoxyde de vanadium V205 en acidifiant une solution d'un sel de sodium tel que le métavanadate de sodium, de manière à obtenir L'acide décavanadique qui polymérise spontanément dans l'eau à la température ambiante pour donner par polycondensation le gel de pentoxyde de vanadium répondant à la formule .
~H+0,33~V205)0,33-~ 1,6H20>.
Après dép8t du gel sur une lame de verre et séchage à L'air, on procède à une intercalation ionique pour remplacer les cations H+ par le fer en immergeant la couche mince de xérogel de pentoxyde de vanadium sur la lame de verre dans une solution aqueuse à 0,1mo1/l de nitrate de fer. Après 30min de réaction, on retire la lame de xérogel et on rince ab-ondamment à L'eau distillée, puis on sèche à la température ambiante. On a ainsi obtenu le produit d'intercalation hydraté de formule Fe0~11~205. 2,35H20.
5 On soumet ensuite le produit d'intercala-tion à un traitement thermique réalisé à une tempéra-ture de 535°C pendant environ 1h dans un four ouvert à l'air.
On obtient ainsi le bronze meta~~~que 10 de formule Fep~11V205.
La figure 2 représente le spectre de diffraction aux rayons X en géométrie de rélexion du produit en couche mince ainsi obtenu.
Le spectre obtenu démontre une orientation préférentielle extrêmement marquée des plans 001 qui correspond à l'existence de plans horizontaux empilés selon .l'axe c. Seules les raies 001 et 002 sont visibles avec des intensités relatives 100 et 27. Ce spectre est typique d'une phase de bronze orthorhombique alpha.
La figure 3 représente le spectre de diffraction aux rayons X du produit broyé qui est sensiblement différent de celui de la figure 1.
Le tableau 1 donne les intensités relatives des raies de diffraction de ce bronze en couche mince et sous forme de poudre.
Tableau 1 h k1 200 001 101 110 400 011 310 002 102 600 020 Bcoy 12 100 18 43 38 12 20 15 7 7 1~
Couche mince / 100 / / / I I 2~ l l .
I

H-Exea~le 2 . Préparation de AL0,11~_~_5-On suit le mëme mode opératoire que dans l'exemple 1 pour préparer ce bronze orthorhombique, sauf que l'on utilise pour l'intercalation de S L'aluminium, une solution de nitrate d'aluminium à 0,1mo1/l, et on réalise Le traitement thermique à une température de 600°C pendant 1 heure.
On obtient ainsi le bronze orthorhombique de formule A10~11v205~ Les spectres de diffraction aux rayons X du produit en couche mince et du produit broyé sont représentés respectivement sur les figures

4 et 5.
Comme dans Le cas du fer, seules les raies 002 et 001 sont 'visibles sur le spectre du produit en couche mince.
Les bronzes métalliques obtenus dans les exemples 1 et 2 peuvent être utilisés comme matériau cathodique dans le générateur électrochimi-que représenté sur la figure 6.
Pour cette utilisation, on prépare un mélange de poûdre de bronze et de graphite comportant 90% en poids de graphite que l'on comprime sous la forme voulue.
Sur la figure 6, on voit que ce générateur comprend deux vis métalliques 1 et 3 disposées dans une enveloppe (2) en polytétrafluoroéthylène, entre lesquelles sont disposés successivement une anode (5) constituée par un disque d'alliage de lithium et d'aluminium LIAI fraîchement découpé
de 14mm de diamètre, un séparateur (7) en fibres de verre, une cathode constituée par un disque (9> de 1cm2 de surface et de 0,5mm d'épaisseur constitué du mélange d'environ 20mg de poudres comprenant 10~ en poids de bronze et 90Y, en poids de graphite obtenu précédemment et un électrolyte imprégnant le séparateur (7) en fibres de verre et la cathode (9).
L'électrolyte est constitué par une solu-tion de perchtorate de lithium dans du carbonate de propylène distillé qui contient une mole (106,4g) de perchlorate de lithium par litre et on utilise 0,2m1 de cet électrolyte pour imprégner le séparateur (7> et L'électrode positive (9).
L'ensemble des deux électrodes et du séparateur est comprimé par Les deux vis métalliques (1) et (3) qui servent également de collecteurs de courant. La tension du générateur décrit ci-dessus est d'environ 3,5V.
On teste les propriétés électrochimiques du matériau cathodique constitué par Fe0~11V205 en réalisant un cyclage voltampérométrique de l'électrode â une vitesse de 0,13mV/s.
Le voltampérogramme obtenu dans ces condi tions qui illustre l'intensité (en rA) en fonction du potentiel (en V) par rapport à Li/Li+, est représenté sur la figure 7.
A titre comparatif, on a représenté sur ta figure 8, le voltampérogramme obtenu dans les mêmes conditions lorsque le matériau d'électrode est constitué par du V205 orthorhombique mélangé
à du graphite dans les mêmes proportions.
Au vu des figures 7 et 8, on constate que le matériau cathodique de l'invention présente une excellente réversibilité alors qu'il n'err est pas de même dans le-cas de lroxyde V205.
Sur la figure 9, on a représenté les chronopotentiogrammes de réduction du matériau cathodique Fe0~11V205 sous différentes densités de courant dans la gamme de potentiels située entre 3,6 et 1,8 volt, par rapport à l'électrode Li/Li+.
Sur cette figure, La courbe 1 se réfère à une densité de courant de 500~A/cm2 ; la courbe 2 se réfère à une densité de courant de 200~A/cm2 et la courbe 3 se réfère à une densité de courant de 100~A/cm2.
La forme des courbes confirme les résultats obtenus par la technique voltampèromètrique. Plus précisément, L'insertion du lithium dans Le matériau cathodique de l'invention s'effectue en plusieurs étapes . les deux premières étapes situées à un potentiel moyen de 3,1V correspbndent à l'insertion d'environ 0,9 ion lithium par mole de bronze ;
la troisième située. à 2,2V engage environ 0,8 ion lithium par mole de bronze et la quatrième située vers 1,9 V correspond à l'insertion d'environ 0,5 ion lithium par mole de bronze. On peut aussi tenir compte d'une étape complémentaire située vers 2,9V, à Laquelle succèdé une décroissance lente et continue du potentiel au lieu de La brusque chute de potentiel classiquement observée avec V205 après l'insertion d'un ion Lithium par mole de V205.
Ainsi, la capacité faradique maximale ~5 disponible lors de l'insertion du lithium dans le bronze Fep~11V205 est de L'ordre de 360Ah/kg.
L'influence de la densité de courant sur le signal de réduction du bronze met en évidence un comportement intéressant dans la mesure où La forme du signal ainsi que la capacité faradique ne dépendent pratiquement pas de la densité de courant dans La gamme de 100 à 500~A/cm2.
Sur la figure 10, on a représenté Les chronopotentiogrammes de réduction à densité de courant .constante de 500~A/cm2 (soit les variations du potentiel (en V) par rapport à Li/Li+ en fonction du nombre d-'ions Li insérés par mole de matériau), relatifs aux matériaux cathodiques constitués par un mélange de poudre de graphite et de poudre de V205, d'A1p~11V205 ou de Fe0~11V205 comprenant 90% de. graphite.
Dans le cas des bronzes au fer ou à
l'aluminium de l'invention, on observe - la présence d'une décroissance lente et continue du potentiel entre 3V et 2,2V, - un bilan faradique relatif aux deux premières étapes comparable à celui de V205 mème sous de forts régimes de décharge, et - la présence d'une troisième étape d'insertion sous de forts régimes de décharge, étape qui n'existe pas dans le cas de V205.
Sur la figure 11, on a représenté Les chronopotentiogrammes de réduction à densité de courant constante de 40~A/cm2 de matériaux cathodi ques constitués, uniquement par du V205 pur ou du Fe0~11V205 pur.
Dans ce cas, la capacité faradique du bronze au fer de l'invention est très supérieure à celle de V205.
On évalue également les performances du bronze au fer en cyclage galvanostatique sur quatre étapes de réduction. Les résultats sont présentés sur la figure 12. Sur cette figure, on a également représenté les résultats obtenus dans les mêmes conditions avec le bronze à l'aluminium A10,11V205 et V205. Ces cyclages ont été effectués sous une densité de courant de 200NA/cm2 dans une gamme de potentiels (3,7V - 1,7V) incluant les C~~21 i 7339 quatre étapes d'insertion.
La figure 12 illustre la capacité spécifi-que en fonction du nombre de cycles.
Les résultats obtenus mettent en évidence

5 Les potentialités du bronze au fer qui se présente comme un mâtèriau très performant puisque 65% de la capacité faradique initiale (environ 400Ah/kg) est encore disponible après le 30ième cycle (soit 200Ah/kg), alors que dans le cas de V205, la capacité
10 spécifique n'est plus que de 50Ah/kg, soit 20%
de la capacité faradique initiale, après 30 cycles.
Le bronze au fer présente donc des performances très supérieures à celles de l'oxyde V205.
15 De même, le bronze è l'aluminium présente des performances supérieures à V205, puisque la capacité spécifique est environ 3 fois celle de V205 au bout de 30 cycles.
Sur la figure 13, on a représenté les résultats obtenus en cyclage galvanostatique effectué
sur seulement 3 étapes de réduction, c'est-à-dire entre 3,9 et 2,1V/Li/Li+ avec une densité de courant de 200~A/cm2, sur les matériaux cathodiques .
Fe0~11V205, A10~11V205 et V205.
Dans ce cas, la capacité spécifique (en Ah/kg) est plus faible, mais comme précédemment pour Fe0~11V205 et pour A10~11V2~5~ elle reste supérieure à celle de V205 après 30 cycles.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Générateur électrochimique comprenant une anode (5), une cathode (9) comprenant un matériau cathodique à base d'oxyde de vanadium et un électro-lyte conducteur contenant des ions susceptibles d'être intercalés dans le matériau cathodique, caractérisé en ce que le matériau cathodique est un bronze d'oxyde de vanadium de formule :

M1x1M2x2V205 dans laquelle M1 représente le fer ou l'aluminium trivalent, M2 représente un métal différent de M1 de valence n choisi parmi les métaux alcalins, les métaux alcalinoterreux, les métaux de transition et l'aluminium, et x1 et x2 sont tels que 0,06<= x 1 <= 0,13 ;
0<= x 2 <= 0,20 ; et 0,27 <= 3 x 1 + nx2 <= 0,39.

2. Générateur électrochimique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau cathodique répond à la formule :
Fe x 1 V205 avec 0,09 <= x 1 <= 0,13.

3. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau cathodique répond à la formule :
Al x 1 V 205 avec 0,09 <= x 1 <= 0,13.

4. Générateur selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que x1 = 0,11.

5. Générateur électrochimique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau cathodique répond à la formule :
Fe x1Al x2V205 dans laquelle x1 et x2 sont tels que définis dans la revendication 1.

6. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'anode est en lithium, en alliage de lithium, ou en composé d'insertion du lithium.

7. Générateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'électrolyte est constitué
par une solution de sel de lithium dans un solvant organique.

8. Générateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'électrolyte est une solution de perchlorate de lithium dans du carbonate de propylène.