Optimisation de la cyclabilité de composites Si/C pour électrodes négatives d'accumulateurs Li-ion
Les nouvelles technologies sont de plus en plus demandeuses de sources de forte densité d énergie respectueuses de l environnement. Les accumulateurs lithium-ion semblent être la meilleure solution pour les applications mobiles et pour le domaine de l automobile. Afin de répondre aux besoins en éner...
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| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Weitere Verfasser: | |
| Format: | Thèse numérique |
| Sprache: | Français |
| Veröffentlicht: |
2012.
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| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | Accès au texte intégral https://theses.univ-orleans.fr/public/2012ORLE2043_va.pdf http://www.theses.fr/2012ORLE2043/abes https://theses.hal.science/tel-00802436 |
| Anmerkung: |
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 : Centre de recherche sur la matière divisée (Orléans ; 2012-2014) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Pascal Brault (Président du jury) ; François Béguin, Pascal Brault, Dominique Guyomard, Cathie Vix-Guterl, Jean Scoyer, Encarnacion Raymundo-Pinero, Severine Jouanneau (Membre(s) du jury) ; Dominique Guyomard, Cathie Vix-Guterl (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Optimization of Si/C composites cyclability for negative electrode of Li-ion battery |
| LEADER | 05376nam a22004337a 4500 | ||
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| 100 | 1 | |a Paireau, Cyril. | |
| 240 | 1 | 0 | |a Optimization of Si/C composites cyclability for negative electrode of Li-ion battery |
| 245 | 1 | 0 | |a Optimisation de la cyclabilité de composites Si/C pour électrodes négatives d'accumulateurs Li-ion |c Cyril Paireau ; sous la direction de François Béguin. |
| 256 | |a Données textuelles | ||
| 260 | |c 2012. | ||
| 500 | |a Titre provenant de l'écran-titre | ||
| 500 | |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) | ||
| 500 | |a Partenaire(s) de recherche : Centre de recherche sur la matière divisée (Orléans ; 2012-2014) (Laboratoire) | ||
| 500 | |a Autre(s) contribution(s) : Pascal Brault (Président du jury) ; François Béguin, Pascal Brault, Dominique Guyomard, Cathie Vix-Guterl, Jean Scoyer, Encarnacion Raymundo-Pinero, Severine Jouanneau (Membre(s) du jury) ; Dominique Guyomard, Cathie Vix-Guterl (Rapporteur(s)) | ||
| 502 | |a Thèse de doctorat. Science des matériaux. Orléans. 2012 | ||
| 520 | |a Les nouvelles technologies sont de plus en plus demandeuses de sources de forte densité d énergie respectueuses de l environnement. Les accumulateurs lithium-ion semblent être la meilleure solution pour les applications mobiles et pour le domaine de l automobile. Afin de répondre aux besoins en énergie de plus en plus importants, de nouveaux matériaux d électrode négative sont nécessaires pour remplacer le carbone qui a désormais atteint son stade de maturité. En particulier, les composites silicium/carbone (Si/C) semblent être prometteurs pour augmenter la densité d énergie des accumulateurs mais présentent de faibles rétentions de capacité au cours du cyclage. L amélioration de la cyclabilité des composites Si/C fait l objet de ce travail de thèse. La synthèse des composites par atomisation avec de l alcool polyvinylique comme précurseur carboné suivie d une pyrolyse est présentée. Les performances électrochimiques des matériaux résultants sont comparées à celles obtenues par d autres composites, élaborés par lyophilisation et par broyage. Les propriétés intrinsèques des composites ont été modifiées par deux voies différentes afin d améliorer leur cyclabilité. Dans un premiers temps, les effets de la réticulation de l alcool polyvinylique ont été étudiés, puis ceux liés à l ajout d un catalyseur favorisant la graphitisation du carbone. La cyclabilité des composites Si/C peut également être améliorée en modifiant la nature du liant utilisé lors de la préparation des électrodes. L intérêt bénéfique de l emploi de l acide polyacrylique en remplacement du fluorure de polyvinylidène couramment utilisé dans des électrodes à base de composites Si/C est démontré. | ||
| 520 | |a New technologies require more and more environment friendly sources of high energy density. Lithium-ion batteries seem to be the best solution for mobile and automotive applications. In order to meet the future energy requirements, new negative electrode materials are needed to replace carbon which has now reached a mature stage. Especially, silicon/carbon composites (Si/C) appear to be promising candidates to increase the energy density of batteries, but they still present poor capacity retention upon cycling. The improvement of Si/C composites cyclability is the subject of this thesis. The synthesis of Si/C composites by spray drying with polyvinyl alcohol as carbon precursor, followed by pyrolysis, is presented. The electrochemical performances are compared with those obtained for other composites, prepared by freeze drying and ball-milling. The intrinsic properties of the composites were modified in two different ways to improve their cyclability. First, we studied the effects of polyvinyl alcohol crosslinking, and then those related to the graphitization of carbon contained in these composites. The cyclability of Si/C composites can also be improved by changing the nature of the binder used during the electrodes preparation. The beneficial interest of using polyacrylic acid in replacement of polyvinylidene fluoride binder commonly used in Si/C based electrodes is shown. | ||
| 538 | |a Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF | ||
| 650 | |a Batteries lithium-ion | ||
| 650 | |a Électrodes | ||
| 650 | |a Composites | ||
| 650 | |a Carbone | ||
| 650 | |a Silicium | ||
| 650 | |a Carbomer 940 | ||
| 650 | |a Alcool polyvinylique | ||
| 650 | |a Réticulation (polymérisation) | ||
| 650 | |a Thèses et écrits académiques | ||
| 700 | 1 | |a Béguin, François, |d 1945-...., |c professeur. |4 ths |4 opn | |
| 710 | 2 | |a Université d'Orléans. |4 dgg | |
| 856 | 4 | |q PDF |s 14778630 |u http://www.theses.fr/2012ORLE2043/document |z Accès au texte intégral | |
| 856 | 4 | |u https://theses.univ-orleans.fr/public/2012ORLE2043_va.pdf | |
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| 997 | |0 431280 |1 Thèse numérique |a Ressource numérique |b INSA |b ENSA |c 0/Bibliothèque numérique/ |c 1/Bibliothèque numérique/Autre ressource numérique/ | ||