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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 34/6 - 2009  - pp.401-414  - doi:10.3166/acsm.34.401-413
TITRE
Conducteurs ioniques par ion Li+ élaborés par synthèse mécano-chimique

TITLE
Materials for Li-ionics. mechanochemical synthesis

RÉSUMÉ

La méthode d'’activation mécanique à l'’état solide suivie par des traitements thermiques de courte durée permet d'’élaborer les matériaux destinés aux cathodes (par exemple, LiNi1-yCoyO2), aux anodes (par exemple, Li2Ti3O7) ou à l'électrolyte (par exemple, LiTi2(PO4) 3) qui améliorent les caractéristiques des batteries « lithium-ion ». Cette méthode permet de réaliser un mélange intime des différents types de réactifs même pour des systèmes multi-composants. Les matériaux ainsi préparés sont composés de fines particules mais qui présentent une forte homogénéité. Les constantes caractéristiques des transferts électroniques ainsi que du transport ionique ainsi obtenus permettent d'’améliorer les propriétés de transport des matériaux d'électrodes et donc leur comportement à haut débit. L'’activation mécanique non réactive se traduit par l'apparition de joints de grains très conducteurs qui sont composés d'agrégats de phases de particules nanométriques favorables à une plus grande mobilité des ions, augmentant ainsi la conductivité ionique associée aux ions Li. Dans cet article on illustre l’'application de cette méthode pour la préparation de matériaux d'électrode composites (par exemple, LiCoO2 modifié en surface et LiMn2O4).

 



ABSTRACT

Solid state mechanical activation (MA) followed by subsequent short-time heat treatment has been used to prepare some cathode (e.g., LiNi1-yCoyO2), anode (e.g., Li2Ti3O7) and solid state electrolyte (e.g., LiTi2(PO4)3) materials with enhanced characteristics for lithium-ion batteries. The method allows one to realize intimate mixing of different kinds of reagents even in multicomponent systems. As-prepared materials are characterized by fine particles and high homogeneity. Short path lengths for both electronic and Li ion transport improve transport properties of electrode materials and their high-rate behavior as a result. Non-reactive MA leads to appearance of new high conductive grain boundaries which consist of nano-particulate phases with higher mobility of ions, thus increasing the total Li-ion conductivity. The new application of MA - preparation of composite ‘core-shell’ electrode materials (e.g., surface modified LiCoO2 and LiMn2O4) - is proposed.



AUTEUR(S)
Nina KOSOVA

Reçu le 1 octobre 2009.    Accepté le 4 janvier 2010.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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