Comportement des interfaces électrodes/électrolytes à bas potentiel : de la croissance dentritique du lithium à la dégradation des électrolytes

Electrode/electrolyte interface behaviour : from lithium dendrite growth to electrolyte degradation

• Auteur / Autrice : Laurent Gireaud
• Direction : Jean-Marie Tarascon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie, sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Amiens

Mots clés

Mots clés contrôlés

Piles au lithium

Résumé

La première partie porte sur l’étude par MEB des mécanismes d’extraction et de dépôt du lithium métallique au contact d’un électrolyte liquide organique. Différents processus propres à la métallurgie ont été distingués en fonction de la densité de courant appliquée, de la morphologie du substrat ou de la nature de l’électrolyte. Un dépôt de lithium uniforme et non dendritique s’est révélé réalisable sur un substrat démuni de tout imperfection ou lorsque la cellule est soumise à l’action d’une pression mécanique. L’objectif de la deuxième partie est l’étude des mécanismes de dégradation de l’électrolyte (EC/DMC et du sel LiPF6) utilisé dans les batteries Li-ion. Des analyses par IR, XPS et spectrométrie de masse de l’électrolyte après cyclage ont permis d’établir un bilan analytique des produits de dégradation organiques et inorganiques. Ces analyses, combinées à l’étude sur la réactivité électrochimique de composés synthétiques ont permis de proposer des mécanismes de formation.