Investigation of tin phosphite SnHPO3 based materials as new anode for Li-ion batteries and doped-reduced graphene oxide as catalysts for oxygen reduction reaction

Abstract

Cette thèse porte sur l'étude structurale/électrochimique de différents matériaux/de leurs composites. Premièrement, le phosphite d'étain SnHPO3/son composite avec l'oxyde de graphène réduit (SnHPO3/RGO) comme nouvelles anodes pour les batteries lithium-ion. Deuxièmement, les matériaux à base de RGO dopés à l'azote (N-RGO), au phosphore (P-RGO), à la fois à l'azote/phosphore (PN-RGO)/à l’oxyde de fer/azote Fe3O4/N-RGO composites, en tant que catalyseurs pour la réaction de réduction de l'oxygène (ORR). Troisièmement, une voie biologique originale pour synthétiser RGO en utilisant différents types d'espèces bactériennes est testée. Le SnHPO3/ses composites sont synthétisés par la méthode hydrothermale. Les caractérisations structurale/morphologique ont confirmé la formation de ces matériaux sans aucune impureté. Les tests électrochimiques du SnHPO3 sont réalisés à l'aide de deux liants. Le liant CMC a permis un meilleur comportement électrochimique par rapport au PVDF. Pour SnHPO3/RGO, les résultats obtenus ont prouvé que RGO joue un rôle important dans l'amélioration des performances électrochimiques de l'électrode SnHPO3. Le composite SnHPO3/RGO avec 5%RGO a montré les performances de cyclage les plus stables. Les matériaux dopés RGO sont synthétisés/caractérisés avec succès. Les tests électrochimiques ont montré que le composite Fe3O4/N-RGO a la meilleure activité catalytique pour l'ORR en solution alcaline par rapport aux autres catalyseurs. Les résultats obtenus pour l'effet de réduction bactérienne sur l'oxyde de graphène ont confirmé que les bactéries pouvaient partiellement réduire l'oxyde de graphène jusqu'à 98,2%.