Fluorinated carbon/SnO2 composite as a negative electrode material for lithium-ion batteries
Composite carbone/SnO2 fluoré comme matériau d’électrode négative pour les accumulateurs lithium-ion
Résumé
This thesis work proposes solutions to stabilize the electrochemical performances of SnO2-based negative electrodes for lithium-ion batteries. First of all, the influence of SnO2 nanostructuration and inherent defects on electrochemical performances are studied. Then, carbon/SnO2 composites are synthesized to contain the volume expansion and the influence of the dimensionality of the carbonaceous matrix (1D, 2D, 3D) on the electrochemical performances is demonstrated. Finally, the surface of the material is fluorinated using either molecular fluorination by F2(g) or radical fluorination by thermal decomposition of XeF2(s). The stability of the interface between the material and the electrolyte is then improved and excellent electrochemical properties are obtained.
Ce travail de thèse se propose de réfléchir à des solutions permettant de stabiliser les performances électrochimiques des électrodes négatives à base de SnO2 pour les accumulateurs lithium-ion. Tout d’abord, l’influence de la nanostructuration du SnO2 et des défauts inhérents sur les performances électrochimiques est étudiée. Puis, des composites carbone/SnO2 sont élaborés afin de contenir l’expansion volumique et l’influence de la dimensionnalité de la matrice carbonée (1D, 2D, 3D) sur les performances électrochimiques est démontrée. Finalement, la surface du matériau est fluorée en utilisant soit la fluoration moléculaire par F2(g) soit la fluoration radicalaire par décomposition thermique du XeF2(s). La stabilité de l’interface entre le matériau et l’électrolyte est alors améliorée et d’excel-lentes propriétés électrochimiques sont obtenues.
Origine : Version validée par le jury (STAR)