Les phosphates de structure olivine LiMPO4 (M=Fe, Mn) comme matériau actif d’électrode positive des accumulateurs Li-ion

Ce memoire est consacre a la recherche de materiaux d'electrode positive pour batteries Li-ion et plus particulierement aux phases de type olivine : LiFePO4, LiFe1-yMnyPO4, LiFe1-yCoyPO4 et LiMnyCo1-yPO4 obtenues par voie ceramique. Une etude des proprietes physico-chimiques et structurales de ces composes a ete realisee par les techniques classiques de la Chimie du Solide et de la Science des Materiaux : spectrometrie Mossbauer de 57Fe, microscopie MEB et diffraction des rayons X. L'objectif de cette etude est d'identifier et de comprendre les mecanismes de reaction lors du cyclage de la batterie qui peuvent ameliorer ou limiter les performances de la batterie.Cette etude a permis de montrer la complementarite de la spectrometrie Mossbauer et de la diffraction des rayons X pour l'analyse des mecanismes d'oxydo-reduction mis en jeu dans les reactions electrochimiques. A partir du mecanisme biphase bien connu de LiFePO4, des mecanismes electrochimiques en trois etapes et les phases formees lors du cyclage ont ete identifies pour les phases substituees au manganese. L'aptitude de ces composes a fonctionner comme materiaux d'electrode positive de batteries Li-Ion de puissance a ete demontree par des cyclages a longue duree a differentes temperatures et vitesses de cyclage.