Nouveaux sulfures complexes pour application aux batteries au lithium

par Caroline Mir

Thèse de doctorat en Chimie des Matériaux

Sous la direction de Philippe Barboux.

Soutenue le 22-10-2019

à Paris Sciences et Lettres (ComUE) , dans le cadre de École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris) , en partenariat avec Institut de recherche de chimie Paris (laboratoire) , Institut de chimie de Paris Equipe Matériaux, Interfaces et Matière Molle (équipe de recherche) , École nationale supérieure de chimie (Paris) (établissement de préparation de la thèse) et de Institut de recherche de chimie Paris (laboratoire) .

Le président du jury était Jean-Marie Tarascon.

Le jury était composé de Sophie Cassaignon, Mathieu Morcrette.

Les rapporteurs étaient Laurence Croguennec, Jean-Pierre Pereira-Ramos.

mots clés

• Sulfures
• Batteries Li-Ion
• Synthèse voie solide
• Oxysulfures
• Mecanisme d'insertion
• Sulfures
• Lithium

Résumé

Il s’agit d’un travail prospectif de recherche de nouveaux matériaux type oxysulfures qui pourraient substituer les composés couramment utilisés dans les batteries commerciales, qu’il s’agisse de batteries de téléphones ou de véhicules électriques. Il s’agira donc d’un travail exploratoire de synthèse en chimie du solide, à la recherche de phases nouvelles, en corrélation avec une évaluation par les techniques classiques de l’électrochimie du solide. Les couples à tester en premier seraient probablement formés par des éléments de transition tels que le Manganèse, le Fer et le Titane, peu coûteux et peu toxiques. L’accent final de cette thèse sera mis sur l’étude des propriétés de transport électronique et ionique dans les structures chalcogénures et oxy-chalcogénures en même temps que leur caractérisation électrochimique.

mots clés

• Sulfides
• Li ion batteries
• Solid state synthesis
• Oxysulfides
• Insertion mechanism

Titre traduit

New sulfides for lithium batterie application

Résumé

Synthesis of new oxysulfides materials for lithium ion batteries. Exploratory work on solid state synthesis, research of new phases, and study of the electrochimical properties of these new materials. Transition metals wich will be tested : Mn, Fe, Ti ... cheap and non toxic. An electronic and ionic transport study about these new materials will be done.