Etude théorique de matériaux de conversion pour le stockage de l'énergie

par Jérôme Bernardi

Thèse de doctorat en Chimie et physicochimie des matériaux

Sous la direction de Marie-Liesse Doublet.

Soutenue en 2008

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    Dans le domaine du stockage de l'énergie, et en particulier celui des batteries li-ion, comprendre les mécanismes rédox liés a l'insertion de li+ dans les matériaux d'électrode est un défi majeur. Les pnictogénures de métaux de transition représentent une nouvelle classe d'électrodes négatives offrant une alternative intéressante, en termes de sécurité et de performances, à l'électrode de graphite actuellement commercialisée. Ils réagissent avec le lithium par des réactions de conversion qui transforment l'électrode MPY en un composite M°/yLi3P. Grâce aux outils de la chimie théorique et aux analyses locales de la liaison chimique, une modélisation ab-initio (DFT/DFT+U) de ces électrodes a permis de (i) comprendre les phénomènes microscopiques a l'origine de leurs performances, (ii) caractériser les phases intermédiaires stabilisées au cours des charges/décharges de la batterie, et (iii) proposer une méthodologie d'analyse simple et efficace, transférable a tous les matériaux de conversion.

  • Titre traduit

    Theoretical study of conversion material for the energy storage


  • Résumé

    In the field of energy storage and more specifically the field of li-ion batteries, a major challenge is to understand the redox mechanisms induced by the insertion of li+ ions in the electrode materials. Transition-metal pnictides represent a new class of negative electrodes offering an interesting alternative to the currently marketed graphite electrode, in terms of safety and performances. They react with lithium through a conversion reaction which decomposes the starting MPY electrode into a M°/yLi3P composite. The combination of first-principles DFT/DFT+U calculations with local chemical bond analyses have allowed (i) to figure out the microscopic phenomena at the origin of such performances, (ii) to characterize the intermediate phases stabilized on the battery charges/discharges and (iii) to propose a simple, efficient and genrealized methodology for studying conversion materials.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (181 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 175-181

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 2008.MON-231
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.