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Compréhension des mécanismes de (dé)lithiation et de dégradation d'électrodes de silicium pour accumulateur Li-ion et étude de facteurs influents
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Radvanyi, Etienne |
| Copyright Year | 2014 |
| Abstract | Les travaux de these presentes dans ce manuscrit portent sur l’etude d’electrodes de silicium, materiau prometteur pour remplacer le graphite en tant que materiau actif d’electrode negative pour accumulateur Li-ion. Les mecanismes de (de)lithiation du silicium sont d’abord etudies, par Spectroscopie des Electrons Auger (AES). En utilisant cette technique de caracterisation de surface, qui permet d’analyser les particules individuellement dans leur environnement d’electrode, nos resultats montrent que la premiere lithiation du silicium s’effectue selon un mecanisme biphase cr-Si / a-Li3,1Si tandis que les processus de (de)lithiation suivants apparaissent completement differents et sont du type solution solide. Ces mecanismes d’insertion / desinsertion du lithium conduisent a des variations volumiques importantes des particules de materiau actif lors du cyclage, a l’origine d’une deterioration rapide des performances electrochimiques. En combinant plusieurs techniques de caracterisation, les mecanismes de degradation d’une electrode de silicium sont etudies au cours du vieillissement. En utilisant en particulier la spectroscopie d’impedance electrochimique et des analyses par porosimetrie mercure, une veritable dynamique de la porosite de l’electrode est mise en evidence lors du cyclage. Un modele de degradation, mettant en cause principalement l’instabilite de la Solid Electrolyte Interphase (SEI) a la surface des particules de silicium, est propose. Pour tenter de stabiliser cette couche de passivation et ainsi ameliorer les performances electrochimiques des electrodes de silicium, l’influence de deux parametres est etudiee : l’electrolyte et le « domaine de lithiation » du silicium, ce dernier parametre etant associe a l’evolution de la composition du materiau actif lors du cyclage. A l’issue de ces travaux, des performances prometteuses sont obtenues pour des accumulateurs Li-ion comprenant une electrode de silicium. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01127946/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
