Caractérisation de nanomatériaux C-LiFePO4 optimisés pour matériaux d'électrode positive pour batteries lithium – ion. Détermination du mécanisme de désintercalation / intercalation du lithium à partir de ces<br />matériaux. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

Characterization of optimized C-LiFePO4 nanomaterials as positive electrodes for lithium – ion batteries. Study of the lithium deintercalation / intercalation mechanism.

Caractérisation de nanomatériaux C-LiFePO4 optimisés pour matériaux d'électrode positive pour batteries lithium – ion. Détermination du mécanisme de désintercalation / intercalation du lithium à partir de ces
matériaux.

Résumé

C-LiFePO4 nanomaterials used as positive electrodes in lithium - ion batteries were obtained in various synthesis conditions (Li/Fe ratio, temperature, thermal treatment), after a mechano-chemical activation of the precursors mixture. An in-depth study of their physicochemical and structural properties was done combining Solid State Chemistry and Material Sciences techniques such as diffraction (X-Ray, neutrons and electrons), spectroscopy (Mössbauer, IR, Raman, ...) and microscopy (SEM and HR-TEM) to determine the key factors for good electrochemical performance in lithium - ion batteries. X-Ray diffraction and HR-TEM studies allowed proposing the "domino-cascade" mechanism to explain fast lithium deintercalation / intercalation in LiFePO4 and thus its good electrochemical performance in lithium - ion batteries. Long range cyclings were also studied at various temperatures.
Des nanomatériaux C-LiFePO4 d'électrode positive pour batteries lithium-ion ont été synthétisés dans différentes conditions de synthèse (rapport Li/Fe, température, traitement thermique), après mécano-activation du mélange des précurseurs. Une étude des propriétés physico-chimiques et structurales de différents matériaux C-LiFePO4 a été réalisée par les techniques classiques de la Chimie du Solide et de la Science des Matériaux : diffraction (X, neutrons et électrons), spectroscopies (Mössbauer, IR, Raman, ...) et microscopie (MEB et MET-HR) de façon à essayer de déterminer le (les) facteur(s) clé(s) à de bonnes performances électrochimiques en batteries au lithium. La combinaison des analyses des matériaux désintercalés par DRX et MET-HR nous a permis de proposer le mécanisme dit "dominocascade" pour expliquer la désintercalation / intercalation rapide du lithium dans ces matériaux « LixFePO4 » et donc leurs bonnes performances électrochimiques en batteries lithium-ion. L'effet des cyclages longue durée à différentes températures a également été étudié.
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Dates et versions

tel-00362217 , version 1 (17-02-2009)

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  • HAL Id : tel-00362217 , version 1

Citer

Magalie Maccario. Caractérisation de nanomatériaux C-LiFePO4 optimisés pour matériaux d'électrode positive pour batteries lithium – ion. Détermination du mécanisme de désintercalation / intercalation du lithium à partir de ces
matériaux.. Matériaux. Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00362217⟩

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