Preparation et etude de nouveaux electrolytes polymeres a base d'une serie homologue de sulfonimidures aromatiques de metaux alcalins, electrolytes a transport cationique

Preparation and study of new solid polymer electrolytes based on a homologous series of alkali metal aromatic sulfonimides salts, electrolytes with cationic transport

• Auteur / Autrice : BAHAR AZIMIPOUR
• Direction : LEONARD REIBEL
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

Ce travail porte sur la preparation de nouveaux electrolytes polymeres tout solide, obtenus par la mise en uvre d'une nouvelle famille de sels, les sulfonylimidures aromatiques de metaux alcalins, associes a diverses matrices polymeres. Une premiere partie est consacree a la synthese d'une serie homologue de ces sels, a savoir le bis(phenylsulfonyl)imidure, le bis(4-nitrophenylsulfonyl)imidure et le bis(2,4-dinitrophenylsulfonyl)imidure de sodium et de lithium. Ces sels ont ete etudies en solution dans des matrices semi-cristallines de poly(oxyde d'ethylene) de masse molaire elevee et dans des matrices amorphes de polymethacrylate d'oligo(oxyde d'ethylene). La substitution du noyau aromatique par le groupement electroattracteur nitro permet d'obtenir des conductivites intrinsequement superieures lorsque qu'on se place a meme concentration molaire en sel et a mobilite identique. Ceci est du a une meilleure solvatation des cations na+, rendue possible par la plus forte dissociation des sels nitres. L'etude des sels de sodium par rmn solide de 23na dans une matrice amorphe confirme ce resultat. Cependant la presence de ces groupements electroattracteurs augmente les interactions entre le sel et le matrice polymere et rend le systeme plus rigide. De ce fait le gain de conductivite obtenu n'est que partiel. La seconde partie de ce travail est consacree a l'etude d'electrolytes polymeres presentant une conduction exclusivement cationique, a savoir des polymeres lies de facon covalente a l'anion sulfonylimidure. Des copolymeres de 4-vinyl bis(phenyl sulphonyl)imidure de potassium et de methacrylates d'oligo(oxyde d'ethylene) ont ainsi ete prepares par voie radicalaire. Des valeurs de conductivite cationique interessantes sont obtenues (3. 105 s/cm a 80c) a condition de se placer dans des domaines de faible concentration en sel. On evite ainsi la formation d'agregats ioniques formant des phases rigides et peu ionisables.