Nouveaux oxydes de métaux de post-transition : synthèses, structures cristallines et caractérisations

par Angélique Letrouit

Thèse de doctorat en Chimie des matériaux

Sous la direction de Richard Retoux.

Soutenue en 2010

à Caen .


  • Résumé

    De nombreux oxydes de métaux de post-transition présentent des propriétés électrochimiques et de conduction originales. Par exemple, les oxydes In2O3 dopé à l'étain ou SnO2 dopé à l'antimoine sont des conducteurs transparents, l'oxyde hydraté Sb2O5. NH2O est un conducteur protonique de même l'oxyde SnO2 est un matériau d'anodes pour batteries lithium tandis que les oxydes de bismuth Bi2-xLnxO3 (Ln = ion Lanthanides) ou Bi2-xAxO3-x/2 (A = Sr, Ba) sont des conducteurs anioniques. En vue de générer de nouveaux matériaux offrant ce type de propriétés, la synthèse de nouveaux oxydes à base de métaux de post-transition a été entreprise. Elle a permis d'isoler onze nouvelles phases et d'établir leur structure cristalline. Les caractérisations structurales ont été effectuées par Diffraction des Rayons X sur poudre ou sur monocristal couplées aux techniques de Microscopie Électronique à Balayage (Imagerie) ou en Transmission (Diffraction Électronique, Haute Résolution). Cinq phases (A1,5+x SbM5O11,5 (A/x= Sr/0,18 ; Ba/0) (M=Al, Ga), Sr1,5+xSb2-xAl 5+xO14 (x= 0,21) et Na3Sb2Al5O14) constituent une nouvelle famille d'oxydes d'aluminium et d'antimoine en couches de formulation (AxSb2-yAl5+yO14)n(A1+UAl5O9)m. Trois nouvelles phases, BaSb2Al4O12, Sr33Sb24,25Al48O141,4 et K0,84Sb1,38Al0,78O4, sont des oxydes d'aluminium et d'antimoine, isotypes ou isostructuraux d'oxydes de métaux de post-transition existants. Des tests électrochimiques d'insertion d'ions Li+ sur l'oxyde BaSb2Al4O12, possédant une structure de type hollandite, sont également présentés. Trois nouvelles phases, AxSn2+2Si2O7 avec (A/x=Na/2; K/2; Ba/1), sont isotypes d'oxydes d'aluminium et d'antimoine. Des mesures électrochimiques de supercapacités réalisées sur ces dernières sont présentées.

  • Titre traduit

    New post transition metal oxides: Synthesis, Crystal structures and Characterizations


  • Résumé

    Many post transition metal oxides exibit original electrochemical and conducting properties. For example, the tin doped In2O3 oxides or the antimony doped SnO2 oxides are transparent conductors, the Sb2O5. NH2O hydrated oxide is a proton conductor, the SnO2 oxide is anode material for lithium battery and the bismuth oxides Bi2-xLnxO3 (Ln = Lanthanides ions) or Bi2-xAxO3-x/2 (A = Sr, Ba) are anionic conductors. In order to generate new materials with such properties, the synthesis of new post transition metal oxides has been undertaken. Eleven new phases have been isolated and their crystal structures have been characterized. Structural characterizations have been achieved using powder or single crystal X-Ray diffraction coupled with Scanning (Imagery) or Transmission Electron Microscopy (Electron Diffraction, High Resolution). Five new phases (A1,5+xSbM5O11,5 (A/x= Sr/0,18 ; Ba/0) (M=Al, Ga), Sr1,5+xSb2-xAl5+xO14 (x= 0,21) and Na3Sb2Al5O14) constitute a new layered family of aluminum and antimony oxides named (AxSb2-yAl5+yO14)n(A1+UAl5O9)m. Three new phases BaSb2Al4O12, Sr33Sb24,25Al48O141,4 et K0,84Sb1,38Al0,78O4 are antimony and aluminum oxides isotypic or isostructural of already known post transition metal oxides. Electrochemical measurements of Li+ ions insertion have been performed on BaSb2Al4O12 phase which presents a hollandite structure. Three new phases AxSn2+2Si2O with (A/x=Na/2; K/2; Ba/1) are isotypic of antimony and aluminum oxides. Electrochemical measurements of supercapacity on those compounds have been reported.

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  • Détails : 1 vol. (175 p.)

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2010-31
  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2010-31bis
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