Nouveaux dioxydes de manganèse substitués pour le stockage de l'énergie : (batteries au lithium et supercondensateurs)

• Auteur / Autrice : Emilie Machefaux
• Direction : Dominique Guyomard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science des matériaux. Électrochimie et physicochimie du solide
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie biologie (Nantes....-2008)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nanofils

Batteries lithium-ion

Résumé

De nouveaux composés Mn1-yAyO2- substitués au cobalt, au nickel et à l’aluminium ont été synthétisés par oxydation électrochimique en conditions hydrothermales. Une étude comparative des caractéristiques structurale, physico-chimique et morphologique de l’ensemble de ces matériaux a été réalisée par diffraction des rayons X, spectroscopie d’absorption atomique et microscopie électronique à balayage. Par ailleurs, une étude, par spectroscopie d’absorption des rayons couplée à des calculs de structure électronique, nous a permis de déterminer les changements structuraux et les processus redox mis en jeux lors de l’insertion/désinsertion du lithium. Enfin, des nanofils de MnO2 ont été préparés en milieu confiné par voie électrochimique en conditions hydrothermales. Les résultats des caractérisations structurale et morphologique sont présentés. Les propriétés d’insertion du lithium et supercapacitives de ces nouvelles familles de composés ont été étudiées.

New substituted Mn1-yAyO2- (with A = Co, Ni, Al) compounds have been synthesized by the electrochemical-hydrothermal route. A comparative study of their structural, physical, chemical and morphological characteristics was carried out by using X-ray diffraction, atomic absorption spectroscopy and scanning electron microscopy. A study using X-ray absorption spectroscopy coupled with band structure calculations was performed to determine the structural phase transitions induced by Li insertion and the redox processes involved in these reactions. MnO2 nanowires have been synthesized electrochemically by the template method. The results of the structural and morphological studies are reported. Lithium insertion and supercapacitive properties of these new families of compounds have been studied as well.