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Auteur Deghar Soheib |
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Titre : Realisation des nanoparticules poreuses de si Type de document : texte imprimé Auteurs : Deghar Soheib, Auteur ; Mebarki.M, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2018 Importance : 1 vol (50 f.) Format : 29cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : Silicium,
Particules,
poreux,
Anode,
Batterie Li-ion.Index. décimale : 541 - Chimie physique,chimie inorganique Résumé :
Nous proposons l'introduction d'une nouvelle voie de synthèse simple pour la préparation des particules poreuses de silicium. Ceci est fait par dopage puis gravure des particules de silicium, ces particules de silicium poreux pouvant être fondues en quantités massives. Notre approche représente un saut quantique des nano-fils de silicium poreux traditionnels disponibles seulement à la surface des plaquettes gravées aux nouvelles particules de silicium poreuses, qui peuvent être produites en grandes quantités et faciliter leur utilisation dans diverses applications. Les particules de silicium poreux ont une caractéristique importante, car leur volume important de pores peut fournir un espace suffisant pour l'expansion du silicium afin d'empêcher la rupture ou la fissuration des particules de Si au cours du processus de lithiation. La capacité de décharge de ces particules de Si poreuses était bien meilleure que celle de Si en vrac non traité. On pense que les pores agissent pour atténuer le changement de volume du silicium lors de l'insertion. Dans ce travail, nous utilisons une solution composée de 1 M de LiClO4 et de 1 M Na2SO4 dissous dans deux électrolytes organiques, respectivement. Les processus de charge-décharge galvanostatique et les courbes de voltamétrie cyclique (CV) ont été acquis à température ambiante. Les caractéristiques de charge / décharge de ces matériaux seront détaillées dans notre présentation.Note de contenu :
Sommaire
1. Le silicium ............................................................................................................................ 3
a) porosité …………………………………………………………………………………………………………………………………………4
b) surface spécifique ………………………………………………………………………………………………………………………….5
2. Mécanismes électrochimique des semi-conducteurs ........................................................ 5
 interface électrolyte semi-conducteur ………………………………………………………………………………….5
3. Les méthodes d’élaboration du silicium poreux ................................................................. 6
a) Elaboration sèche (plasma)……………………………………………………...……..6
b) Elaboration humide…………………………………………………………………….7
c) La dissolution chimique ……………………………………………………………….7
d) L’anodisation électrochimique …………………………………...……………………7
e) Gravure chimique assistée par un métal ……………………………………………….7
4. Dépôt chimique du métal (Electroless Métal Déposition-EMD) : ...................................... 7
5. Conditions de formation par l’anodisation électrochimique ............................................. 9
5.1. Dopage du substrat de silicium………………………………………………………..…..9
5.2. Densité du courant……………………………………………………………………….10
5.3. Dosage de la solution en HF………………………………………………………………………10
5.4. Temps d’anodisation …………………………………………………………………….10
5.5. Eclairage éventuel ……………………………………………………………………….11
5.6. Température …………………………………………………………………………..…11
6. Applications du silicium poreux ........................................................................................ 11
Conclusion ......................................................................................................................... 13
Chapitre II
1. Techniques d’élaborations : ................................................................................................. 15
1.1. Généralités sur le broyage mécanique : ....................................................................... 15
1.2. Broyeur à mortier [4]. ................................................................................................... 15
1.3. Broyeur à billes PM20 [4]. ............................................................................................. 16
1.4. Préparation les poudres de siicium ……………………………………………………………………………………….16
1.5. Porosité assisté par un métal ........................................................................................ 17
1.6. Préparer les solutions : .................................................................................................. 18
2. L’anodisation électrochimique ............................................................................................. 18
2.1. Cellule électrochimique : ............................................................................................... 18
2.2. Capacité spécifique : ..................................................................................................... 19
3. Etude de la diffusion de lithium dans la membrane a double couche ................................ 20
3.1. Procédés expérimentale : .............................................................................................. 20
3.2. Electrode négative ......................................................................................................... 21
3.3. Electrode positive .......................................................................................................... 21
3.4. Electrolyte ..................................................................................................................... 22
3.5. Etapes de l’assemblage de la cellule d’insertion ........................................................... 22
3.6 Méthode de calcul du courant ....................................................................................... 22
4. Méthodes de caractérisations : ............................................................................................ 23
4.1. Diffraction des rayons X : .............................................................................................. 23
4.2. La microscopie à balayage électronique (MEB) ............................................................ 24
4.3. Caractérisation par spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) …………25
6. Conclusion ......................................................................................................................... 26
Chapitre III :
2. Elaborations des particules de silicium ................................................................................ 27
2.1. Les étapes de la formation des poudres de Si : ............................................................ 27
2.2. Procédure de l’attaque chimique : ................................................................................ 27
3. Résultats et discutions ...................................................................................................... 29
3.1. Caractérisation de poudre de silicium dopé nondopé : ........................................... 29
3.1.1.Caractérisation par spectroscopie infrarouge : .................................................................... 29
3.1.2.Caractérisation par Microscopie Electronique à Balayage (MEB) : ...................................... 31
3.1.3. Caractérisation structural par diffraction des rayons X (DRX) : .......................................... 32
3.1.4. Charge/décharge ……………………………………….………………………………………………………35
a) Cellule électrochimique……………………………...……………………………35
b) Electrodes …………………………………………………………………..……35
c) Préparation les électrolytes :……………………...……………………………….36
4. Caractérisation des particules de silicium poreux : ............................................................. 38
4.1. Caractérisation par spectroscopie infrarouge : ............................................................. 38
4.2. Caractérisation par Microscopie Electronique à Balayage (MEB) : ............................... 39
4.3. Caractérisation structural par diffraction des rayons X (DRX) : .................................... 40
4.4. Charge / décharge : ....................................................................................................... 42Côte titre : MACH/0069 Realisation des nanoparticules poreuses de si [texte imprimé] / Deghar Soheib, Auteur ; Mebarki.M, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2018 . - 1 vol (50 f.) ; 29cm.
Langues : Français (fre)
Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : Silicium,
Particules,
poreux,
Anode,
Batterie Li-ion.Index. décimale : 541 - Chimie physique,chimie inorganique Résumé :
Nous proposons l'introduction d'une nouvelle voie de synthèse simple pour la préparation des particules poreuses de silicium. Ceci est fait par dopage puis gravure des particules de silicium, ces particules de silicium poreux pouvant être fondues en quantités massives. Notre approche représente un saut quantique des nano-fils de silicium poreux traditionnels disponibles seulement à la surface des plaquettes gravées aux nouvelles particules de silicium poreuses, qui peuvent être produites en grandes quantités et faciliter leur utilisation dans diverses applications. Les particules de silicium poreux ont une caractéristique importante, car leur volume important de pores peut fournir un espace suffisant pour l'expansion du silicium afin d'empêcher la rupture ou la fissuration des particules de Si au cours du processus de lithiation. La capacité de décharge de ces particules de Si poreuses était bien meilleure que celle de Si en vrac non traité. On pense que les pores agissent pour atténuer le changement de volume du silicium lors de l'insertion. Dans ce travail, nous utilisons une solution composée de 1 M de LiClO4 et de 1 M Na2SO4 dissous dans deux électrolytes organiques, respectivement. Les processus de charge-décharge galvanostatique et les courbes de voltamétrie cyclique (CV) ont été acquis à température ambiante. Les caractéristiques de charge / décharge de ces matériaux seront détaillées dans notre présentation.Note de contenu :
Sommaire
1. Le silicium ............................................................................................................................ 3
a) porosité …………………………………………………………………………………………………………………………………………4
b) surface spécifique ………………………………………………………………………………………………………………………….5
2. Mécanismes électrochimique des semi-conducteurs ........................................................ 5
 interface électrolyte semi-conducteur ………………………………………………………………………………….5
3. Les méthodes d’élaboration du silicium poreux ................................................................. 6
a) Elaboration sèche (plasma)……………………………………………………...……..6
b) Elaboration humide…………………………………………………………………….7
c) La dissolution chimique ……………………………………………………………….7
d) L’anodisation électrochimique …………………………………...……………………7
e) Gravure chimique assistée par un métal ……………………………………………….7
4. Dépôt chimique du métal (Electroless Métal Déposition-EMD) : ...................................... 7
5. Conditions de formation par l’anodisation électrochimique ............................................. 9
5.1. Dopage du substrat de silicium………………………………………………………..…..9
5.2. Densité du courant……………………………………………………………………….10
5.3. Dosage de la solution en HF………………………………………………………………………10
5.4. Temps d’anodisation …………………………………………………………………….10
5.5. Eclairage éventuel ……………………………………………………………………….11
5.6. Température …………………………………………………………………………..…11
6. Applications du silicium poreux ........................................................................................ 11
Conclusion ......................................................................................................................... 13
Chapitre II
1. Techniques d’élaborations : ................................................................................................. 15
1.1. Généralités sur le broyage mécanique : ....................................................................... 15
1.2. Broyeur à mortier [4]. ................................................................................................... 15
1.3. Broyeur à billes PM20 [4]. ............................................................................................. 16
1.4. Préparation les poudres de siicium ……………………………………………………………………………………….16
1.5. Porosité assisté par un métal ........................................................................................ 17
1.6. Préparer les solutions : .................................................................................................. 18
2. L’anodisation électrochimique ............................................................................................. 18
2.1. Cellule électrochimique : ............................................................................................... 18
2.2. Capacité spécifique : ..................................................................................................... 19
3. Etude de la diffusion de lithium dans la membrane a double couche ................................ 20
3.1. Procédés expérimentale : .............................................................................................. 20
3.2. Electrode négative ......................................................................................................... 21
3.3. Electrode positive .......................................................................................................... 21
3.4. Electrolyte ..................................................................................................................... 22
3.5. Etapes de l’assemblage de la cellule d’insertion ........................................................... 22
3.6 Méthode de calcul du courant ....................................................................................... 22
4. Méthodes de caractérisations : ............................................................................................ 23
4.1. Diffraction des rayons X : .............................................................................................. 23
4.2. La microscopie à balayage électronique (MEB) ............................................................ 24
4.3. Caractérisation par spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) …………25
6. Conclusion ......................................................................................................................... 26
Chapitre III :
2. Elaborations des particules de silicium ................................................................................ 27
2.1. Les étapes de la formation des poudres de Si : ............................................................ 27
2.2. Procédure de l’attaque chimique : ................................................................................ 27
3. Résultats et discutions ...................................................................................................... 29
3.1. Caractérisation de poudre de silicium dopé nondopé : ........................................... 29
3.1.1.Caractérisation par spectroscopie infrarouge : .................................................................... 29
3.1.2.Caractérisation par Microscopie Electronique à Balayage (MEB) : ...................................... 31
3.1.3. Caractérisation structural par diffraction des rayons X (DRX) : .......................................... 32
3.1.4. Charge/décharge ……………………………………….………………………………………………………35
a) Cellule électrochimique……………………………...……………………………35
b) Electrodes …………………………………………………………………..……35
c) Préparation les électrolytes :……………………...……………………………….36
4. Caractérisation des particules de silicium poreux : ............................................................. 38
4.1. Caractérisation par spectroscopie infrarouge : ............................................................. 38
4.2. Caractérisation par Microscopie Electronique à Balayage (MEB) : ............................... 39
4.3. Caractérisation structural par diffraction des rayons X (DRX) : .................................... 40
4.4. Charge / décharge : ....................................................................................................... 42Côte titre : MACH/0069 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité MACH/0069 MACH/0069 Mémoire Bibliothéque des sciences Français Disponible
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