Ex situ and in situ NMR spectroscopy and imaging for electrochemical energy storage
La résonance magnétique nucléaire (RMN) est une technique de caractérisation prometteuse pour l'étude des systèmes de stockage électrochimiques de l énergie. Cette thèse porte sur le développement d'une nouvelle approche RMN pour caractériser l'ensemble du dispositif pendant son fonct...
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| Autore principale: | |
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| Altri autori: | , , , , , |
| Natura: | Thèse numérique |
| Lingua: | Anglais Français |
| Pubblicazione: |
2023.
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| Soggetti: | |
| Accesso online: | Accès au texte intégral https://theses.univ-orleans.fr/public/2023ORLE1103_va.pdf https://theses.hal.science/tel-05789470 https://theses.fr/2023ORLE1103/abes |
| Nota: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Conditions extrêmes et matériaux : haute température et irradiation (Orléans ; 2008-...) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Patrick Berthault (Président du jury) ; Dany Carlier-Larregaray, Nicolas Dupré, Raphaëlle Clément, Elodie Salager (Membre(s) du jury) ; Dany Carlier-Larregaray, Nicolas Dupré (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Spectroscopie et imagerie RMN ex situ et in situ pour le stockage électrochimique de l'énergie |
| Riassunto: | La résonance magnétique nucléaire (RMN) est une technique de caractérisation prometteuse pour l'étude des systèmes de stockage électrochimiques de l énergie. Cette thèse porte sur le développement d'une nouvelle approche RMN pour caractériser l'ensemble du dispositif pendant son fonctionnement (in situ/operando) et suivre l'état de charge des électrodes dans les batteries Li-ion et Na-ion. Le potentiel de la RMN du H est exploré pour suivre l'évolution des électrodes par le biais de changements de susceptibilité magnétique. Les modifications du signal RMN H du solvant de l'électrolyte sont corrélées avec les états d'oxydoréduction des électrodes positives pour une batterie de type Li-ion, NMC622//LiPF //graphite et une de type Na-ion,NVPF//NaPF //carbone dur. Ces développements fournissent une perspective unique sur l état de charge des électrodes positives dans des batteries en fonctionnement et offrent une sensibilité accrue pour les mesures RMN operando sur les batteries. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) stands as a promising characterization technique for studying electrochemical energy storage systems with complex interactions. This thesis reports on the development of a new NMR approach for characterizing the entire device during operation (in situ/operando) and tracking the state of charge of the electrodes in Li-ion and Na-ion batteries. We explore the potential of H NMR to monitor the evolution of the electrodes through changes in magnetic susceptibility. The alterations in the H signal of the electrolyte solvent is demonstrated to correlate with the positive electrode redox state. Preliminary results are obtained for a functioning Li-ion battery, NMC622//LiPF //graphite and a Na-ion battery,NVPF//NaPF //hard carbon. This approach should provide a unique perspective into the state of charge of positive electrodes for functioning batteries. These developments also offer an enhanced sensitivity for operando NMR measurements in batteries. |
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| Descrizione del documento: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Conditions extrêmes et matériaux : haute température et irradiation (Orléans ; 2008-...) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Patrick Berthault (Président du jury) ; Dany Carlier-Larregaray, Nicolas Dupré, Raphaëlle Clément, Elodie Salager (Membre(s) du jury) ; Dany Carlier-Larregaray, Nicolas Dupré (Rapporteur(s)) |
| Natura: | Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF |
| Accesso: | Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 01 octobre 2026 |