Caractérisation et contrôle de l interface électrode / électrolyte d électrodes positives pour accumulateurs Li-ion - Cuisinier Marine ([s.n.], 2012)
Les accumulateurs au lithium, largement développés pour l électronique portable, sont aujourd hui envisagés pour des applications en véhicules hybrides et électriques. Les limitations actuelles sont leur faible capacité et leur durée de vie limitée provenant entre autres de la nonmaitrise de l interface électrode positive / électrolyte. La présente étude porte sur la caractérisation et le contrôle des processus interfaciaux relatifs aux matériaux LiNi0.5Mn0.5O2, Li1.2Ni0.4Mn0.4O2 et LiFePO4 d électrode positive lors du stockage et du cyclage électrochimique. La thèse s'est concentrée sur la formation et l évolution de l'interphase formée par décomposition de l électrolyte, en fonction de l état de surface du matériau actif. Différents types de modifications ont été envisagés, tels qu une modification intrinsèque par vieillissement à l air ou par favorisation d une orientation cristalline particulière dans le cas de l olivine LiFePO4, ou encore par la surlithiation de l oxyde lamellaire LiNi0.5Mn0.5O2, sous la forme Li[Li0.2Ni0.4Mn0.4]O2. D autres types de modifications, considérées comme artificielles ou externes, reposent sur l usage d additifs dans l électrolyte ou d un dépôt hétérochimique en surface de Li1.2Ni0.4Mn0.4O2. Dans chaque cas, les espèces visibles à la surface des matériaux au cours du stockage et du cyclage sont corrélées aux performances électrochimiques des électrodes positives. L originalité du travail repose sur le développement d outils spectroscopiques tels que la RMN MAS (7Li, 19F et 31P) et l'EELS, parallèlement à l XPS, pour quantifier les interphases de manière absolue et en décrire l architecture.
Keywords: Batteries lithium-ion; Spectroscopie Mössbauer; LiFePO4 phosphate de fer EELS Interface-Interphase-surface Electrode positive RMN MAS du 7Li-19F-31P LiNi0.5MN0.5O2 oxyde de nickel et de manganèse; Thèses et écrits académiques