Préparation par voie électrochimique de nano-poudres de carbone en milieu carbonates alcalins fondus

par Khu Le Van

Thèse de doctorat en Électrochimie

Sous la direction de Henri Groult.

Soutenue en 2009

à Paris 6 .

mots clés

• Carbone
• Carbonate
• Sels fondus
• Nano-matériaux
• Accumulateur lithium-ion
• Condensateur électrochimique

Résumé

Des nano-poudres de carbone (5 - 50nm) ont été préparées par électro-réduction d’un mélange eutectique fondu Li2CO3-Na2CO3-K2CO3 entre 450°C et 700°C. Les mécanismes réactionnels mis en jeu ont été étudiés sur électrode en C vitreux et en Ni. Les analyses physico-chimiques ont mis en évidence la présence de phases amorphes et cristallisées. Les poudres possèdent des aires spécifiques très élevées (1315 m2/g) du fait de l’abondante micro et mésoporosité. Les poudres ont été utilisées comme matériaux hôtes anodiques pour accumulateurs lithium-ion dans différents électrolytes notamment le PC pur pour lequel des capacités réversibles de l'ordre de 430 mAh/g ont pu être obtenues. Les poudres de carbone ont également été testées comme matériau d’électrode négative pour condensateur électrochimique hybride C/MnO2 en milieu aqueux neutre. Des capacités de 122 F/g ont été enregistrées. Enfin, une approche exploratoire a été menée en vue de la synthèse de composés mixtes C-Ni et C-Sn par électrolyse du mélange de carbonates fondus contenant des ions Ni2+ ou Sn2+. Des particules de très petites tailles (5-10 nm) ont ainsi pu être mises en évidence

Titre traduit

Electrochemical preparation of nano-carbon powders in molten alkali carbonates

Pas de résumé disponible.