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Performances et mécanismes électrochimiques des phosphures de fer et nickel comme anode dans les batteries lithium-ion

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Auteur(s) : BOYANOV S
Organisme : UNIVERSITE MONTPELLIER II, INSTITUT CHARLES GERHARDT
Description : septembre 2008 - 259 p.
Type de contenu : These

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Résumé : Résumé auteur : Dans le contexte actuel de politique nationale d'efficacité énergétique la technologie des batteries à ions lithium présente de nombreux avantages dans le domaine de stockage de l'énergie. Pour répondre à l'évolution des applications, demandant de plus en plus fortes densités d'énergie, le challenge actuel de ce type de batteries est i) de rendre les systèmes puissants, stables et fiables et ii) de maintenir une forte énergie (80 Wh/kg) avec des régimes intenses, sans problème de sécurité tout en respectant l'environnement. Le carbone, qui est l'actuel matériau à l'électrode négative des batteries à ions lithium commercialisées, a atteint sa densité d'énergie limite intrinsèque. Dans ce domaine des matériaux d'électrode négative une avancée majeure des performances est nécessaire, pour dépasser significativement la capacité gravimétrique (370 mAhg-1) et volumétrique (820 mAhcm-3) du carbone tout en maintenant une bonne tenue en cyclage et en améliorant les conditions de sécurité. C'est l'objectif que nous nous fixons en utilisant les phosphures de métaux de transition comme matériaux d'électrodes négatives. Cette famille de composés apparaît aujourd'hui comme faisant partie des matériaux les plus prometteurs (à l'origine de deux brevets dans l'équipe) pour remplacer le carbone dans les batteries à ions lithium. Très récemment (janvier 2005-février 2006 : DEA et première année de thèse de S. Boyanov) nous avons identifié, une nouvelle famille d'électrodes négatives à base de phosphures MPy (y=1, 2, 3, M = Fe, Ni) appelés « Matériaux de conversion », présentant des propriétés électrochimiques vis-à-vis du lithium permettent d'accéder à des capacités spécifiques et volumiques (~1000mAhg-1 et 2000).

Détails

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Mots-clés : ETUDE EXPERIMENTALE, CHIMIE MINERALE, BATTERIE, LITHIUM, ELECTROCHIMIE, NICKEL, FER, VALORISATION ENERGETIQUE
Date de mise en ligne : septembre 2008
Date d'édition : septembre 2008
Langue : FR
Type de support : pdf/A4
Cible(s) concernée(s) : Entreprises et Monde Agricole, Recherche et Innovation
Public : Monde de la recherche