Composites Fe1.19(PO4)(OH)0.57(H2O)0.43/C comme matériaux d'électrode positive pour batteries Li-ion

Les matériaux composites Fe1.19(PO4)(OH)0.57(H2O)0.43-C (FPHH-C) ont été obtenus par synthèse hydrothermale en une seule étape. L'addition du noir de carbone dans la solution contenant les précurseurs avant la réaction hydrothermale (2, 10 et 20 %m) a conduit à une réduction de la taille des particules de FPHH avec une bonne dispersion du carbone conducteur électronique autour et entre les particules. La caractérisation des composites par diffraction des rayons X et spectroscopie Mössbauer du 57Fe montre que l'ajout de carbone ne modifie pas la pureté des matériaux mais améliore significativement les propriétés électrochimiques pour FPHH - 10 %m et FPHH - 20 %m par rapport à FPHH et FPHH - 2 %m [1]. Une étude du mécanisme d'intercalation et de désintercalation du lithium a été effectuée en associant diffraction des rayons X et spectroscopie Mössbauer operando [2]. L’analyse de l’ensemble des résultats montre que ce mécanisme est une réaction d'intercalation monophasique réversible associée au couple redox Fe3+/Fe2+. L’excellente réversibilité observée sur plus de 500 cycles avec des variations volumiques de 10% confirme la bonne stabilité de ce matériau.

Remerciements
Ab. Mahmoud remercie la région wallonne pour le projet RESIBAT n°1510399.

Références
1. C. Karegeya, A. Mahmoud, R. Cloots, B. Vertruyen, F. Boschini, Electrochim. Acta 250 (2017) 49-58.
2. K. Lasri, A. Mahmoud, I. Saadoune, M-T. Sougrati, L. Stievan, P-E. Lippens, R. P. Hermann, H. Ehrenberg, Sol. Energ. Mater. & Sol. Cells148 (2016) 11–19.