Thèse soutenue

Synthèse, caractérisation et étude des propriétés de nouveaux composés exotiques d'intercalation des ions lithium
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Thomas Marchandier
Direction : Jean-Marie TarasconGwenaëlle Rousse
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des matériaux
Date : Soutenance le 10/12/2021
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie du solide et de l'énergie (Paris ; 2014-....)
Jury : Président / Présidente : Olivier Mentré
Examinateurs / Examinatrices : Robert Cava, Simon Clarke, Sandrine Ithurria-Lhuillier
Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Mentré, Montserrat Casas Cabanas

Résumé

FR  |  
EN

Le réchauffement climatique est l'un des défis majeurs de 21ème siècle. Pour parvenir à le juguler, une modification de notre mix énergétique est nécessaire et des dispositifs de stockage performants doivent aussi être développés. La technologie Li-ion figure parmi les solutions les plus intéressantes. Toutefois, la demande de densité d'énergie toujours plus grande nécessite une amélioration continue de ces systèmes. Ainsi, l'un des éléments les plus limitants se trouve être l'électrode positive ce qui a mené au cours des 40 dernières années à une recherche effrénée dans le domaine. Pourtant, la plupart des matériaux d'intercalation du lithium répertoriés dans les bases de données ont été explorés. Le but de ce travail de thèse est d'explorer différentes voies permettant de synthétiser de nouveaux composés d'insertion du lithium. Ainsi, dans un premier temps nous nous sommes intéressés aux synthèse basse température. Aussi, nous avons étudié un procédé de synthèse hydrothermale d'oxydes de ruthénium permettant d'obtenir plusieurs nouveaux composés, certains présentant des propriétés électrochimiques et/ou magnétiques intéressantes. Nous avons ensuite ré-exploré la chimie des sulfures lithiés. Nous avons montré qu'il reste dans cette famille des compositions inexplorées qui peuvent aider à la compréhension de mécanismes électrochimiques complexes observés dans les oxydes. Enfin, nous avons étudié tour à tour les propriétés électrochimiques de composés oxysulfures et halogénures. Cela confirme que de belles découvertes de matériaux d'intercalation restent à faire et rappelle le potentiel de cette chimie d’insertion bien au-delà du stockage de l'énergie.