Electrodes négatives pour batteries rechargeables lithium ion : dispersion d'espèces électroactives dans une matrice

• Main Author: Aboulaich, Abdelmaula
• Language: FRE
• Published: Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc 2007
• Subjects: [CHIM] Chemical Sciences; Batteries rechargeables lithium ion; électrodes négatives; Matériaux composites; Spectroscopie Mössbauer in situ; Alliages Li-Sn
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00355604; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/35/56/04/PDF/rapportRV-_versionfinale1.doc_these_ABOULAICH.pdf

Ce travail concerne la recherche et le développement de nouveaux matériaux à base d'étain, pour une application comme électrode négative des batteries rechargeables lithium ion. Afin de comprendre la relation Structure-texture-propriétés permettant d'optimiser le matériau, un ensemble de techniques de caractérisation complémentaires (Diffraction des rayons X, Microscopie électronique à balayage, analyse thermiques et gravimétriques ATD-ATG, spectroscopie Mössbauer de 119Sn et absorption X) ont été associées pour caractériser l'ordre global et l'ordre local dans le matériau. Une analyse détaillée du mécanisme de fonctionnement du matériau composite [Sn-BPO4], réalisée en couplant des méthodes électrochimiques et spectroscopiques, a permis de comprendre la réversibilité du système et de mettre en évidence les intermédiaires réactionnels grâce notamment à la spectroscopie Mössbauer in situ de 119Sn. Le matériau composite testé dans des cellules de laboratoire, montre des caractéristiques électrochimiques intéressantes, une capacité massique de 500 mAh/g et une bonne tenue en cyclage. Ces performances sont liées fortement à la meilleure dispersion de l'élément électroactif et à un solide accrochage à la surface de la matrice grâce à une interface amorphe formée entre les deux composants. Le matériau optimisé a été testé dans des conditions industrielle proposées par la société SAFT-Bordeaux, dans le but d'étudier l'effet de la technologie d'électrode sur les performances électrochimiques