Caractérisation des matériaux d’électrode positive de batteries au lithium-ion

Abstract

Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l’étude des batteries au lithium-ion, plus particulièrement au matériau d’électrode positive LiFePO4, car celui-ci est l’un des matériaux de batterie les plus prometteurs dans le domaine du stockage de l’énergie électrochimique. La cinétique de (dé)lithiation du matériau d’électrode positive LiFePO4 lors de la charge/décharge de la batterie a été mise en lumière grâce à l’utilisation de la technique de spectroscopie d’absorption des rayons X (XAS). Grace à ses performances en terme de résolution temporelle, énergétique et spatiale, la spectroscopie EXAFS réalisée au centre de rayonnement synchrotron est l’une des meilleures techniques qui permettent non seulement de décrire l’ordre locale autour d’un atome donné dans un matériau (EXAFS) mais aussi de déterminer le degré d’oxydation de l’atome acteur dans le processus de charge/décharge de la batterie (XANES) et ainsi décrire la cinétique d’insertion et de désinsertion du lithium lors de la charge/décharge de la batterie. En effet l’exploitation de la partie XANES du spectre d’absorption XAS nous a permis de déterminer le degrés d’oxydation du fer lors de la charge / décharge de la batterie.