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Thèse soutenue

Étude de l'insertion électrochimique du lithium dans des films minces d'oxydes mixtes CeO2-TiO2 préparés par voie sol-gel

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Auteur / Autrice : Dith Keomany
Direction : Daniel Deroo
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électrochimie
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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Dans le but de mieux comprendre le mecanisme d'insertion electrochimique de li#+ dans les films minces d'oxydes mixtes ceo#2-tio#2, nous avons mene une etude comparative des electrodes de differentes compositions en ce/ti, preparees par voie sol-gel. Au niveau de la preparation des films minces, nous avons montre que le melange ce(no#3)#6(nh#4)#2ti(op#r#i)4 dans l'ethanol ne permet pas d'obtenir des films riches en ceo#2 de qualite satisfaisante tandis qu'un melange de deux alcoxydes: ce(ob#u#s)4-ti(ob#u#n)4 modifie a l'acetylacetone s'est revele plus efficace. Les caracterisations electrochimiques par voltamperometrie cyclique ont confirme que l'insertion de lithium dans le dioxyde de titane est tres faible dans notre domaine de potentiel de travail, limite en cathodique par l'utilisation d'ito. Le maximum de performance tant en intensite de reaction qu'en capacite d'insertion a ete obtenu pour la composition equimolaire en ce/ti. En tenant compte des resultats concernant la taille des cristallites de ceo#2 estimee par la diffraction aux rayons x, nous proposons la configuration d'un arrangement plus ou moins disperse de cristallites de ceo#2 dans une phase amorphe de tio#2 qui sert a vehiculer les ions li#+, le coefficient de diffusion de li#+ etant eleve dans cette phase (d#l#i#+3,7 10##1#0 cm#2s##1 a 25c). Une diffusion homogene de li#+ dans ceo#2 est alors possible si les cristallites de ceo#2 sont suffisamment petits (cas des faibles concentrations en ceo#2). La capacite de l'electrode correspond au pourcentage de ceo#2. Lorsque la concentration en ceo#2 augmente, le comportement electrochimique du materiau se rapproche progressivement celui d'un film compact de ceo#2 dans lequel la diffusion de li#+ est relativement faible (d#l#i#+3,9 10##1#3 cm#2s##1 a 90c)