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Thèse de doctorat en Chimie - Physique
Sous la direction de Daniel Lemordant et de Bernard Carré.
Soutenue en 2002
à Tours .
mots clésLe but de ce travail est d'étudier les propriétés de transport dans des électrolytes à base de y-butyrolactone en tant que composé majoritaire et de démontrer que ce type d'électrolyte peut être utilisé dans les batteries Li-ion dans une large gamme de température (-15°C à 60°C). L'effet du sel, de la composition en co-solvant (carbonate d'éthylène, EC) et de la température sur les viscosités et les conductivités des solutions a été étudié. Au point eutectique des mélanges BL-EC(Xec=0,1), la température de cristellisation est de -57°C. L'électrolyte optimisé, forme une couche de passivation de bonne qualité sur l'électrode en carbone ce qui permet de cycler convenablement. Des piles complètes ont été réalisées et leur cyclabilité a été testée entre 25°C et -15°C. Dans le but d'améliorer la mouillabilité du séparateur en polypropylène, le perfluorooctanesulfonate de tétraéthylammonium a été ajouté aux solutions électrolytiques. Ce surfactant diminue la tension de surface de l'électrolyte et permet de cycler les piles aux basses températures(jusqu'à -10°C). Un modèle théorique, dérivé de la théorie du pseudo-réseau pour les électrolytes concentrés, a été utilisé pour décrire les propriétés de transport(conductivité, viscosité,énergie d'activation). La dépendance en la concentration en sel des propriétés de transport de ces électrolytes a été établie. Dans le cas de l'énergie d'activation pour la conductivité, les interactions ion-dipôle ont été prises en compte au moyen d'une modélisation numérique dans le but de faire concorder les résultats avec les données expérimentales.
Transport properties in concentrated electrolytes containing y-butyrolactone. Application to the lithium-ion batteries
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