Dérivés fluorés des différentes variétés allotropiques du carbone

par Jérôme Giraudet

Thèse de doctorat en Chimie, sciences des matériaux

Sous la direction de André Hamwi.

Soutenue en 2002

à Clermont-Ferrand 2 .


  • Résumé

    Les fluorures (NbF5, MoF6 et WF6) et les oxyfluorures (VOF3 et CrO2F2) de métaux de transition sont intercalés dans le graphite sous atmosphère oxydante de fluor. Ces composés sont utilisés en tant que précurseurs dans le but de réaliser un échange fluor-oxygène via un composé oxygéné à base de silicium : l'hexaméthyldisiloxane (HMDSO). Un mécanisme d'échange en deux étapes est proposé. Ces nouveaux matériaux présentent une réserbililité partielle vis-à-vis de l'intercalation électrochimique du lithium. De la même façon la réactivité des fluorures inorganiques (BF3, TiF4, NbF5, IF5, MoF6, et WF6) avec les nanotubes multiparois, élaborés par voie catalytique (Co/AI2O3), est étudiée en présence du fluor. Le processus de purification suivant, traitement thermique et lavage acide, est préalablement effectué. L'étude par DRX montre une intercalation partielle des nanotubes. Une modification des propriétés électroniques a pu être mise en évidence par RPE. La fluoration du [70] fullerène à une température de 320 °C, permet d'obtenir un matériau présenant une faible dispersion en composition. La liaison C-F est de type ionocovalente pour une longueur de 0,149 nm. Sa structure cristalline est cubique face centrée (cfc, a = 1,7949 nm). Les tests électrochimiques montrent, outre une défluoration de la molécule de C70, une intercalation réversible de lithium ; ces deux phénomènes étant en compétition. La réduction de fluorures de graphite (covalents et ioniques) par différentes méthodes (thermique, chimique, électrochimique) conduit à l'obtention de carbones désordonnés. Le stockage du lithium par voie électrochimique s'y effectue par l'intermédiaire de deux phénomènes situés à E<0,2V et à E>0,8V. Le premier est attribué à l'insertion du lithium entre les plans graphitiques ainsi qu'à l'absoption de lithium dans les pores créés par le processus de réduction. A plus haut potentiel la dissociation des liaisons LiX de bord de plans conduit à une capacité suplémentaire

  • Titre traduit

    Fluorinated derivatives of the various allotropic varieties of carbon. Synthesis, characterization and application to materials of electrode


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Informations

  • Détails : 1 vol. (212 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury

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  • Bibliothèque : Université Clermont Auvergne (Aubière). Bibliothèque Sciences, Technologies et Staps.
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