Thèse soutenue

Composés organo-soufrés pour application au stockage électrochimique de l'énergie : supercondensateurs et batteries lithium-soufre
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Auteur / Autrice : Erwan Coadou
Direction : Meriem Anouti-BenaichoucheChris Hardacre
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie, spécialité chimie physique et chimie des matériaux
Date : Soutenance le 07/07/2016
Etablissement(s) : Tours en cotutelle avec Queen's university (Belfast)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Physico-Chimie des Matériaux et des Électrolytes pour l’Énergie (Tours)
Jury : Président / Présidente : Fannie Alloin
Examinateurs / Examinatrices : Johan Jacquemin, Laure Timperman, Peter Licence
Rapporteurs / Rapporteuses : Mohamed Mellah, Marian Chatenet

Résumé

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Les travaux presentés dans ce manuscrit ont été consacrés à l’étude de composés organo-soufrés comme composants d’électrolyte pour systèmes électrochimiques de stockage d’énergie, en particulier dans les batteries lithium-soufre. Des liquides ioniques originaux, basés sur des cations sulfonium fonctionnalisés par des chaînes de type glyme ont été synthétisés et caractérisés, puis testés en tant qu’électrolytes dans des supercondensateurs symétriques avec électrodes en carbone activé. Il est apparu que l’adaptation de la structure des liquides ioniques à la porosité du carbone activé est d’importance fondamentale pour le développement de systèmes plus performants. L’ étude menée sur les batteries lithium-soufre a permis une meilleure compréhension des mécanismes de fonctionnement d’un système redox soufre/diphenyl disulfure dans des solvants glymes. L’influence des solvants sur les équilibres chimiques entre polysulfures organiques et minéraux et sur le fonctionnement du système a été étudiée. D’après les premiers résultats obtenus, cette stratégie semble particulièrement prometteuse pour améliorer les performances des batteries lithium-soufre.