Thèse soutenue

Développement d'accumulateurs Li/S
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Auteur / Autrice : Céline Barchasz
Direction : Fannie Alloin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie civil
Date : Soutenance le 25/10/2011
Etablissement(s) : Grenoble
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire d'Electrochimie et de Physico-chimie des Matériaux et Interfaces
Jury : Président / Présidente : Dominique Guyomard
Examinateurs / Examinatrices : Fannie Alloin, Jean-claude Lepretre, Sebastien Patoux, Guillaume Dubus, Bruno Chauffert
Rapporteurs / Rapporteuses : Brigitte Pecquenard, Jean-marie Tarascon, Satnam Singh

Résumé

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Ces travaux ont permis d’approfondir les connaissances du mécanisme de déchargepeu conventionnel de l’accumulateur Li/S et de ses limitations. L’ensemble desrésultats a convergé vers une unique conclusion, à savoir que le système Li/S estprincipalement limité par le phénomène de passivation de l’électrode positive en finde décharge. Les polysulfures de lithium à chaines courtes précipitent à la surface del’électrode positive de soufre. Isolants électroniques, ils sont responsables de la perteprogressive de surface active de l’électrode et de la fin prématurée de la décharge.Ainsi, les performances électrochimiques ont pu être significativement améliorées entravaillant sur la morphologie de l’électrode positive, et sur la composition del’électrolyte. En augmentant la surface spécifique de l’électrode, la quantité depolysulfures de lithium qui peut précipiter en fin de décharge est augmentée, et lapassivation totale de l’électrode est retardée. En augmentant la solubilité despolysulfures de lithium dans l’électrolyte, la précipitation des espèces est retardée etla décharge prolongée. Dans cette optique, les solvants de type PEGDME semblentêtre les plus prometteurs à ce jour. Enfin, un mécanisme possible de réduction dusoufre en électrolyte de type éther a pu être proposé.