Matériaux composites électroactifs à porosité contrôlée

par Yannick Ruani Lei

Thèse de doctorat en Chimie organique, minérale, industrielle

Sous la direction de Jean-Louis Pascal et de Frédéric Favier.

Soutenue en 2009

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    Parmi les systèmes de stockage de l'énergie électrique, les dispositifs électrochimiques sont intéressants car ils convertissent l'énergie chimique en énergie électrique. Nous pouvons citer les supercondensateurs et les batteries Li-ion qui possèdent une densité de puissance élevée et une bonne densité d'énergie, respectivement. Ce travail de thèse a été axé sur la préparation de matériaux composites d'électrode MnO2/C pour supercondensateur, SnO2/C pour batterie Li-ion et la synthèse de SiC poreux. A partir d'un carbone mésoporeux (900m2/g) synthétisé par voie template, le dépôt de matériau actif est réalisé par (co-)précipitation. En ce concerne le composite MnO2/C, les performances électrochimiques suivent deux comportements distincts selon la teneur en MnO2 dans le matériau. Un optimum dans la teneur a été observé pour l'obtention d'un maximum de capacité (900F/g). Pour les batteries Li-ion, le carbone contient l'expansion volumique induite par la lithiation de SnO2 dans le cas matériau composite SnO2/C. Cependant, l'électrode de SnO2 pur n'a pas donné les résultats escomptés. La synthèse de SiC poreux a procède par la réduction d'un composite SiO2/C par magnésiothermie à 800°C pendant 24h. Le matériau obtenu est une réplique inverse de la structure de la silice

  • Titre traduit

    Electroactive composite materials with controlled porosity


  • Résumé

    Among all systems for electrical storage, electrochemical devices are interesting because they turn chemical energy into electrical energy. Supercapacitor and Li-ion battery have high power density and good energy density, respectively. The topic of the present work is the preparation of composite electrode material MnO2/C for supercapacitor, SnO2/C for Li-ion battery and synthesis of porous SiC. This could be achieved starting by the synthesis of mesoporous carbon (900m2/g) following a hard template method. At first, the evaluation of electrochemical performances of composite electrode material for supercapacitor shows two different behaviours versus the ratio of MnO2. We could observe an optimal ratio for which capacitance was maximal (900F/g). Secondly, the volumic variations occurring while charge/discharge of SnO2/C electrode materials are contained by the carbon matrix. In spite of limited electrochemical performances for pure SnO2 electrode material, the cyclability of SnO2/C electrode materials is enhanced. At last, the synthesis of porous SiC can be achieved by the thermal reduction of SiO2/C composite using Mg as reducing agent. The as-prepared material is a replica of silica template

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (131-XXIII p.)
  • Annexes : Bibliographie en fin de chapitre. Annexes

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 2009.MON-74
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.