Etude de la formation de la couche de passivation sur un coke-lithie en milieu carbonate. Application a la comprehension des phenomenes auto decharge dans les generateurs a ions-lithium

par MALICK JEAN

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de RICHARD MESSINA.

Soutenue en 1997

à Evry-Val d'Essonne .

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  • Résumé

    Nous avons etudie le comportement d'un coke de petrole dans le melange pc/ec/dmc (1/1/3) licf#3so#3 1m en vue de son utilisation comme anode dans les batteries a ions-lithium. Nous montrons que le coke de petrole peut inserer reversiblement le lithium apres la formation d'une couche de passivation. Le mecanisme d'insertion et desinsertion s'effectue selon deux processus electrochimiques lies a la structure mixte, cristalline et amorphe, du materiau. Nous montrons egalement que le stockage prolonge d'une electrode de coke-lithie dans l'electrolyte se traduit par une consommation du lithium insere. Ce phenomene est due d'une part a la dissolution lente de la couche de passivation et d'autre part a son caractere non parfaitement protecteur. L'analyse physico-chimique de la couche de passivation, montre qu'elle est constituee pour moitie, par des alcoolates de lithium, des alkyles carbonates et du carbonate de lithium et que l'autre moitie est tres probablement formee par les produits de reduction du sel de lithium. Nous avons aussi etudie les phenomenes auto-decharge qui peuvent intervenir dans les batteries a ions-lithium, pour cela nous avons choisi le systeme reel: li#xc#6//li#yv#2o#5. Nous montrons que la consommation du lithium insere dans le coke est considerablement amplifiee en presence de v#2o#5. Ce phenomene est lie au caractere oxydant du materiau cathodique qui peut reagir plus ou moins rapidement avec les diverses especes reduites issues de la dissolution de la couche de passivation formee sur le coke-lithie. Au cours de cette reaction d'oxydoreduction l'electrode de v#2o#5 se passive et ne peut plus inserer les ions lithium. La batterie formee par le couple li#xc#6//li#yv#2o#5 ne alors peut plus etre rechargee


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Informations

  • Détails : 146 P.
  • Annexes : 94 REF.

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