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dc.contributor.advisorLaurence Croguennec
dc.contributor.advisorClaude Delmas
hal.structure.identifierInstitut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux [ICMCB]
dc.contributor.authorKOGA, Hideyuki
dc.contributor.otherMario Maglione [Président]
dc.contributor.otherPhilippe Deniard [Rapporteur]
dc.contributor.otherLaure Monconduit [Rapporteur]
dc.contributor.otherStéphanie Belin
dc.contributor.otherYoshio Ukyo
dc.identifier.nnt2013BOR14751
dc.description.abstractLes mécanismes mis en jeu lors du cyclage de batteries au Lithium Li//Li1.20Mn0.54Co0.13Ni0.13O2 ont été étudiés avec l’objectif de déterminer l’origine des capacités très élevées délivrées par les oxydes lamellaires « (1-x)LiMO2.xLi2MnO3 ». La caractérisation par diffraction des RX et des neutrons montre que la structure est maintenue et l’existence de fluctuations de composition qui peuvent être assimilées à l’existence de deux phases de compositions voisines. Les résultats des tests électrochimiques et les analyses menées au cours du cyclage en spectroscopie d’absorption des rayons X ont suggéré la participation de l’oxygène aux processus redox. Celle-ci a été confirmée par la préparation et la caractérisation de matériaux désintercalés et réintercalés chimiquement en lithium. Les analyses en microscopie électronique à transmission (HAADF-STEM) et en nanodiffraction, montrent qu’une densification associée à un dégagement d’oxygène a lieu à la périphérie des particules
dc.description.abstractEnThe charge and discharge mechanism of Li1.20Mn0.54Co0.13Ni0.13O2 was studied using several characterization tools in order to determine the origin of the high capacity observed for the system (1-x)LiMO2.xLi2MnO3 used as positive electrode for Li-ion batteries. The electrochemical results and in operando XAS analyses performed during the 1st cycle of Li//Li1.20Mn0.54Co0.13Ni0.13O2 cells suggested the possible participation of oxygen anion to the redox processes. It was supported by the in-depth analysis of materials prepared by chemical Li deintercalation and reinsertion. The results of XRD, HAADF-STEM and nanodiffraction analyses, combined with electrochemical experiments performed in different conditions (rate, temperature …), revealed that different types of reactions occur in the particles during the 1st cycle. Within the bulk Ni, Co and O are involved in the redox processes, whereas Mn is not: oxygen ions are oxidized in charge and reduced during the next discharge reversibly. At the surface, the same oxidation processes occur during the first charge, but with the release of oxygen gaz and a densification of the lattice. During the next discharge and subsequent cycles, the redox reaction occurring near the surface after the 1st charge involves thus Co, Ni and Mn.
dc.language.isoen
dc.subjectPositive electrode for Li-ion batteries
dc.subjectLi-rich layered oxides
dc.subjectElectrochemical reaction
dc.subjectCharge and discharge mechanism
dc.subjectRedox processes
dc.subjectStructural changes
dc.subject.enElectrode positive pour batteries Li-ion
dc.subject.enOxydes lamellaires riches en Lithium
dc.subject.enRéaction électrochimique
dc.subject.enMécanisme de charge et de décharge
dc.subject.enProcessus redox
dc.subject.enModifications structurales
dc.titleÉtude de Li riche en oxydes lamellaires comme matériaux d'électrode positive pour des batteries lithium-ion
dc.title.enStudy of Li-rich lamellar oxides as positive electrode materials for lithium-ion batteries
dc.typeThèses de doctorat
dc.subject.halChimie/Autre
dc.subject.halSciences de l'ingénieur [physics]/Autre
bordeaux.type.institutionUniversité Sciences et Technologies - Bordeaux I
bordeaux.ecole.doctoraleÉcole doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
hal.identifiertel-00923812
hal.version1
hal.origin.linkhttps://hal.archives-ouvertes.fr//tel-00923812v1
bordeaux.COinSctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:journal&rft.title=%C3%89tude%20de%20Li%20riche%20en%20oxydes%20lamellaires%20comme%20mat%C3%A9riaux%20d'%C3%A9lectrode%20positive%20pour%20des%20batteries%20lithium-ion&rft.atitle=%C3%89tude%20de%20Li%20riche%20en%20oxydes%20lamellaires%20comme%20mat%C3%A9riaux%20d'%C3%A9lectrode%20positive%20pour%20des%20batteries%20lithium-ion&rft.au=KOGA,%20Hideyuki&rft.genre=unknown


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