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Synthèse de nanomatériaux par plasma thermique inductif pour utilisation dans les accumulateurs lithium-ion

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Lamontagne_Pascal_MScA_2014.pdf (5.060Mb)
Publication date
2014
Author(s)
Lamontagne, Pascal
Subject
Silicium
 
Plasma thermique à induction
 
Nanoparticules
 
Carboréduction
 
Fumée de silice
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Abstract
Le silicium s’avère intéressant pour améliorer la quantité d’énergie pouvant être stockée par un accumulateur Li-ion lorsqu’il est utilisé à l’anode. Sa capacité de charge théorique exceptionnelle (4200 mAh g[indice supérieur -1]) classe cet élément au tout premier rang parmi les matériaux pouvant être utilisés. Toutefois, la forte expansion volumique liée à sa lithiation limite son utilisation. Il existe par contre certaines méthodes permettant de minimiser l’impact négatif de cette expansion. Toutefois, ces méthodes impliquent une synthèse en deux étapes et nécessitent l’utilisation d’un substrat. L’approche présentement étudiée consiste en la production simultanée de nanotubes de carbone et de nanoparticules de silicium par carboréduction thermique de la fumée de silice dans un réacteur plasma à induction. La matrice carbone/silicium ainsi formée semble être un bon candidat comme matériau d’anode ; sa granulométrie et sa composition sont analysées par microscopie électronique, par diffraction des rayons X, par analyse de surface spécifique et par analyse thermogravimétrique. De plus, l’utilisation de la fumée de silice comme source de silicium constitue une approche économiquement viable, cette dernière étant un sous-produit de la production de silicium métallurgique et étant peu valorisée.
URI
http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/5305
Collection
  • Moissonnage BAC [3168]
  • Génie – Mémoires [1850]

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