Étude de matériaux d'électrode positive dérivés de LiNiO2 pour batteries Lithium-ion : compréhension du mécanisme de dégradation thermique des phases désintercalées

Study of LiNiO2 derivatives as positive electrode materials for Lithium-ion batteries : thermal degradation mechanism of the deintercalated phases

• Auteur / Autrice : Marianne Guilmard
• Direction : Claude Delmas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques. Physicochimie de la matière condensée
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Jury : Président / Présidente : Jean Étourneau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claude Delmas, F. LeCras, Ph. Biensan
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : N. Baffier, J.C. Jumas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Accumulateurs au lithium-polymère

Électrodes métal-oxyde

Nickel -- Composés

Résumé

Des matériaux d'électrode positive pour batteries Li-ion de formule Li(Ni,M)O2 (M=Al,Co/Al et Mn) ont été synthétisés par coprécipitation, puis caractérisés par diffraction des rayons X et des neutrons, par des mesures magnétiques et des tests galvanostatiques. La dégradation thermique des phases désintercalées LiX(Ni,M)O2 (M=Al,Co/Al et Mn,x=0. 50 et 0. 30) a ensuite été étudiée par analyses thermogravimétriques couplées à la spectométrie de masse, corrélées à des expériences de diffraction des rayons X in situ, afin d'en déterminer le mécanisme et d'expliquer les différences de stabilité observées suivant la composition des matériaux. Pour tous les composés étudiés, la dégradation se déroule en deux étapes, correspondant à la transition de la phase lamellaire initiale de type α-NaFeO2 en une phase ''LiM2O4'' de type pseudo-spinelle qui se transforme ensuite, à plus haute température, en une phase dérivant de NiO. L'influence de la nature de l'élément substituant a été discutée.