Thèse soutenue

Oxydes et oxyfluorures de dérivés graphéniques pour pile au lithium
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Auteur / Autrice : Maïmonatou Mar
Direction : Katia Guerin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des Matériaux
Date : Soutenance le 29/11/2016
Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences fondamentales (Clermont-Ferrand)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (Aubière, Puy-de-Dôme ; 2012-....) - Institut de Chimie de Clermont-Ferrand - Clermont Auvergne / ICCF
Jury : Président / Présidente : Bruno Ameduri
Examinateurs / Examinatrices : Katia Guerin, Marc Dubois, Nicolas Batisse, Bernard Simon
Rapporteurs / Rapporteuses : Camelia Matei Ghimbeu, Marian Chatenet

Mots clés

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Résumé

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Les piles au lithium tiennent une place importante dans de nombreuses applications, notamment dans le secteur industriel à forte valeur ajoutée. Les oxyfluorures de graphites et graphènes, ainsi que leurs précurseurs oxydes, ont été identifiés comme des matériaux de cathode pouvant permettre d’augmenter la densité d'énergie de ces piles. Durant cette thèse, afin d’obtenir des nouveaux oxyfluorures de graphite, deux voies de synthèse ont été prospectées. Lors de la synthèse enchainant oxydation de Hummers puis fluoration gaz-solide, le paramètre température d’oxydation a été modulé et a donné lieu à des composés contenant des proportions différentes de fonctions oxygénées de type OH, COOH, COC. Lors de la synthèse débutant par la fluoration, différentes méthodes de fluoration ont été mise en oeuvre faisant agir soit le fluor moléculaire soit le fluor radicalaire à deux échelles de synthèse (laboratoire et micropilote). Une caractérisation minutieuse des matériaux issus de chaque voie, croisant les analyses structurales (DRX, ATG, diffusion Raman...) et analyses chimiques (IR, RMN, XPS...) a permis de cerner les modularités sur les effets de structure et de distribution de fonctions à l'échelle locale. Ce panel de composés a été testé en décharge galvanostatique en pile au lithium afin de corréler activité électrochimique des fonctions et gain en performances.