Synthèse et mise en forme de LiMn2O4 comme matériau pour cathode flexible

Abstract

Le sujet de ce mémoire porte sur la synthèse d'un composé pour cathode d'accumulateurs au lithium, le LiMn2O4, dopé adéquatement, et sa mise en forme de film flexible. Un grand nombre de dopants déjà utilisés sont comparés afin d'étudier leur influence sur la capacité et la stabilité du composé, en fonction de leur valence et de la force des liaisons qu'ils forment avec l'oxygène. Un dopant potentiellement prometteur est donc choisi sur cette base. Des poudres de précurseurs sont préparées par atomisation et calcinées afin d'obtenir le composé LiMn2O4 dopé. Ces poudres sont ensuite broyées afin d'en faire des suspensions stables, auxquelles sont ajoutés une matrice polymère, du noir de carbone, pour rendre le film conducteur, et un plastifiant afin d'assurer la flexibilité des films. Ces suspensions sont déposées par coulage en bande et permettent après séchage de récupérer un film flexible. Des mesures électrochimiques sur ces poudres dopées et ces films montrent que le dopant choisi apporte en effet une amélioration de la tenue au cyclage du composé et que les films se comportent bien, même après de hautes vitesses de cyclage ; ils peuvent donc être utilisées comme cathodes flexibles pour accumulateurs au lithium.