INTERF-ETALION

Nouveaux matériaux d'électrodes intermétalliques à base d'étain pour batteries lithium-ion: étude des mécanismes interfaciaux électrode/électrolyte par spectroscopies XPS et Mössbauer, CEMS

Responsable scientifique : Pierre-Emmanuel LIPPENS (ICG)
Institut Charles Gerhardt
Université Montpellier II, CC1502
Place E. Bataillon
34095 MONTPELLIER

Partenaire(s) : Remi DEDRYVERE (IPREM)
Institut Pluridisciplinaire de Recherche sur l'Environnement et les Matériaux
Hélioparc Pau-Pyrénées
2 avenue Pierre Angot
64053 PAU cedex

Les alliages intermétalliques d’étain constituent une famille de matériaux prometteurs pour les électrodes négatives de batteries lithium-ion. Toutefois, les performances électrochimiques restent limitées par une perte irréversible au premier cycle et par une mauvaise tenue en cyclage. La nanostructuration et l’association avec d’autres espèces pour former des composites ne semblent pas résoudre tous les problèmes et il importe d’identifier et de comprendre les phénomènes qui détériorent les performances. Les réactions à l’interface électrode/électrolyte sont en partie responsables de l’irréversibilité au premier cycle. Notre projet concerne l’étude de ces réactions à l’échelle microscopique par l’association originale de trois techniques : spectroscopies Mössbauer en mode transmission, en mode émission et XPS. Il sera ainsi possible de caractériser le matériau et l'interface à trois niveaux de profondeurs : matériau massif, quelques dizaines de nanomètres et quelques nanomètres. Le composé FeSn2 étudié sera synthétisé sous forme de particules micrométriques et nanométriques afin de comparer les effets de surface sur les mécanismes électrochimiques.