Etude d'un nouveau polymere conducteur fonctionnalise poly(5-amino-2-methyl-1,4-naphtoquinone) (pamnq) : electrosynthese - mecanismes redox evaluation comme materiau d'electrode pour les accumulateurs au lithium et les supercondensateurs

par SYLVAIN HUBERT

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de MINH-CHAU PHAM et de LE H. DAO.

Soutenue en 2001

à Paris 7 .

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  • Résumé

    Ce travail est consacre a l'etude d'un nouveau polymere conducteur obtenu par electrooxydation de la 5-amino-2-methyl-1,4-naphtoquinone. L'etude par spectroscopie infrarouge (mirftirs), completee par une analyse xps ainsi que des calculs theoriques conduisent a une structure du polymere bien definie. Le poly(5-amino-2-methyl-1,4-naphtoquinone) pamnq presente une structure type polyaniline portant un groupe quinone-methyle par motif. Ce nouveau polymere fonctionnalise est original car il possede deux systemes redox distincts : la chaine -conjuguee du polymere et les groupes quinones, dont la propriete d'echange cationique permet d'envisager l'utilisation du pamnq comme cathode dans des batteries au lithium. Les deux systemes redox distincts peuvent etre utilises pour des applications en supercondensateurs de type iii symetrique. La reaction a l'anode concerne le systeme redox de la chaine -conjuguee et celle a la cathode le systeme redox des groupes quinones. Les mecanismes redox des groupes quinones et de la chaine -conjuguee du pamnq ont ete determines par des methodes spectroscopiques (mirftirs, raman in situ), completees par des techniques electrochimiques (microbalance a quartz et spectroscopie d'impedance electrochimique) et des mesures de conductivite in situ. Ces etudes ont mis en evidence des interactions redox entre ces deux groupes. L'evaluation des performances comme materiau d'electrode a ete realisee. Dans les accumulateurs au lithium, les groupes quinones revelent une bonne stabilite electrochimique et permettent d'atteindre une charge specifique de 255 a. H/kg et une densite d'energie de 653 w. H/kg. Le pamnq constitue alors une nouvelle categorie de materiau dans ce domaine puisque le dopage cationique fait intervenir des sites redox independants (quinones) de la chaine principale du polymere.


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Informations

  • Détails : 203 p.
  • Annexes : Bibliogr. : 220 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS2001
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