Etude électrochimique et structurale du système NaxMoO2

Electrochemical and structural study of the NaxMoO2 system

• Auteur / Autrice : Laura Vitoux
• Direction : Mario Maglione, Marie Guignard, Claude Delmas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physico-Chimie de la Matière Condensée
• Date : Soutenance le 20/12/2016
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (Pessac)
• Jury : Président / Présidente : Christian Masquelier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mario Maglione, Marie Guignard, Claude Delmas, Christian Masquelier, Valérie Pralong, Philippe Deniard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Valérie Pralong, Philippe Deniard
• DOI : 10.70675/dbd4a1ddzd3a7z4aa2z8291zc0585f7aef69

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oxydes

Sodium -- Composés

Molybdène -- Composés

Électrochimie

Diagrammes de phases

Rayons X -- Diffraction

Structure cristalline (solides)

Composés d'insertion

Mots clés libres

Oxydes lamellaires au sodium

Système NaxMoO2

Électrochimie

Diffraction des rayons X

Diffraction des rayons X in situ

Réarrangements structuraux

Mises en ordre sodium/lacunes

Clusters de molybdène

Sodium layered oxides

NaxMoO2

Electrochemistry

X-ray diffraction

In situ Xray diffraction

Structural rearrangements

Sodium/vacancy orderings

Molybdenum clusters

Résumé

Ce travail de thèse présente l’étude du diagramme de phase des oxydes lamellaires NaxMoO2dans le cadre de la recherche de nouveaux matériaux. L’identification des transitionsstructurales au cours de l’intercalation et désintercalation électrochimique du sodium dans lesdomaines de composition ½ ≤ x ≤ 1 et ¼ < x ≤ ½ a été faite par électrochimie combinée à ladiffraction des rayons X in situ. Il a été montré que le profil très accidenté de la courbegalvanostatique résulte de multiples réarrangements structuraux au cours du cyclage.Notamment l’existence de nombreuses phases NaxMoO2 particulières a été mise en évidence,pour lesquelles des mises en ordre des ions sodium et des atomes de molybdène sont attendues.Des composés Na~1/2MoO2, Na~2/3MoO2 et NaMoO2 ont été synthétisés ex situ par voieélectrochimique ou chimique et leur caractérisation révèle des arrangements structurauxcomplexes, tel que des chaînes de clusters de molybdène dans les feuillets [MoO2] de NaMoO2.

This work concerns the investigation of the phase diagram of sodium layered oxides NaxMoO2in the search of new materials. Structural transitions upon sodium electrochemical(de)intercalation were studied by electrochemistry combined with in situ X-ray diffraction forcompositions ½ ≤ x ≤ 1 et ¼ < x ≤ ½. It was shown that the very undulating aspect of theelectrochemical curve results from multiple structural rerarrangements upon cycling. Especiallynumerous NaxMoO2 specific phases have been evidenced, for which sodium/vacancy orderingsas well as the formation of Mo-Mo bonds are expected. Na~1/2MoO2, Na~2/3MoO2 et NaMoO2compounds have been (electro)chemically synthesized and their structural characterizationreveals complex structures, such as chains of diamond-like molybdenum clusters in NaMoO2.