Synthèse et étude structurale de nouveaux phosphate et vanadates à structure ouverte : Propriétés électrochimiques et magnétiques

Abstract

Ce travail de thèse porte sur la synthèse, l’étude structurale et l’étude des propriétés physico-chimiques de nouveaux phosphates et vanadates à base de métaux de transition. Un nouveau phosphate, Na2Co2Cr(PO4)3, de type Alluaudite, a été synthétisé sous forme pulvérulente. Sa structure cristalline a été affinée à partir de la diffraction de rayons X (DRX) sur poudre. Ce phosphate a été également caractérisé par microscopie électronique à balayage et par spectroscopies Raman et Infrarouge. L’étude des propriétés magnétiques de ce phosphate a révélé un comportement antiferromagnétique. Les tests électrochimiques ont confirmé que Na2Co2Cr(PO4)3, utilisé comme anode pour une batterie Na-ion, a subit une réaction de type conversion. La capacité atteinte lors de la première décharge à 0,02 V est de 562 mAh g-1. Deux nouveaux vanadates de type Alluaudite, A2Co2Fe(VO4)3 (A = Na, Ag), ont été synthétisés sous forme de monocristaux et leurs structures cristallines ont été résolues à partir de la DRX sur monocristal. Leur forme pollycristalline a été caractérisée par MEB, DRX, spectroscopie Mössbauer et spectroscopies Raman et Infrarouge. Les mesures magnétiques pour les deux vanadates confirment la dominance des interactions antiferromagnétiques. La structure cristalline du nouveau vanadate AgCo2V3O10 a été déterminée par diffraction de rayons X sur monocristal. La poudre de ce vanadate a été synthétisée et caractérisée par DRX et par spectroscopies Raman et Infrarouge. L’investigation magnétique a révélé un comportement magnétique remarquable, à savoir, la présence d’une transition non conventionnelle de type verre de spin en plus de l’antiferromagnétisme.