Université de Rennes 1 Etude des propriétés électriques et structurales de verres de sulfures au lithium pour électrolytes de batteries tout-solide Electrical and structural properties of Li-sulfide glasses as electrolytes for all-solid-state batteries verres de chalcogénureconduction ioniquestructure de la matièrecouche mincepulvérisation cathodique RF magnétronélectrolytespectroscopie d'impédance, Neutrons -- Diffusion, Rayons X – DiffractionSpectroscopie Ramanbatteries tout-solideAccumulateurs au lithium chalcogenide glasseslithiumionic conductivityshort-range structurethin-filmRF magnetron sputteringelectrolyteimpedance spectroscopyall-solid-state batteriesneutron diffractionX-ray diffractionRaman spectroscopy Verres de chalcogénuresPropriétés électriquesThèses et écrits académiques Conduction ioniqueThèses et écrits académiques LithiumThèses et écrits académiques Piles à électrolyte solideThèses et écrits académiques Le marché du stockage de l'énergie est en perpétuelle expansion, tant pour les applications nomades que fixes. Afin de répondre aux exigences requises pour les diverses applications (appareils électroniques, véhicules hybrides et électriques, stockage des énergies renouvelables…), des batteries toujours plus performantes, compactes et légères doivent être développées. Pour cela, les batteries utilisant du lithium métallique en tant qu'anode sont les plus attractives en termes de densités d'énergies. Néanmoins, l'utilisation d'électrolytes liquides conventionnels, généralement des solvants organiques inflammables, dans de tels dispositifs soulève des problématiques de sécurité. Les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit concernent l'étude de matériaux vitreux pouvant être utilisés en tant qu'électrolyte solide afin de permettre le développement de batteries tout-solide sûres et performantes. Des verres de sulfures au lithium, attractifs pour leurs propriétés de conduction ionique, sont étudiés et caractérisés. Les propriétés de conduction ionique dans les verres étant toujours mal comprises et sujettes à controverses, l'analyse structurale des verres présente ici un réel intérêt pour une meilleure compréhension des corrélations entre structure et propriétés. Un effort de recherche a donc été porté sur l'étude de l'ordre local dans les verres préparés via différentes techniques d'analyse structurale complémentaires. Enfin, les matériaux vitreux, sont de manière générale relativement faciles à mettre en forme. Les verres étudiés dans ce manuscrit peuvent alors également être utilisés en tant qu'électrolytes sous forme de couches minces dans les micro-batteries. Des premiers essais de dépôts par pulvérisation cathodique RF magnétron de couches minces conductrices ont donc été effectués et constituent la première brique à la fabrication de micro-batteries. The energy storage market is in constant growth for both portable and stationary applications. To satisfy the requirements of various applications (electronic devices, hybrid-electric vehicles, renewable energy storage…), always more efficient, more compact and lightweight batteries have to be developed. Then, thanks to their high energy densities, batteries using Li metal anodes are the most promising to complete this challenge. However, the use of conventional liquid electrolytes raises safety issues, mainly related to the flammability of the organic liquid. In this thesis, glassy materials, exhibiting great interest towards developing solid electrolytes are considered and might enable the development of safe and efficient all-solid-state batteries. Here, Li-sulfide glasses, attractive for their ionic conduction properties, have been studied and characterized. The ionic conduction properties of glasses are still misunderstood and controversial, the structural investigation of glasses is of great interest in order to get a better understanding of structure-properties relationship. Then, the short and intermediate range order of prepared glasses have been investigated by the mean of various complementary structural analysis techniques. Finally, glassy materials are usually quite easy to shape. Thus, studied glasses in this thesis can also be used as thin-film electrolytes in microbatteries. First tests of sputtering of conducting thin-films have been performed by RF magnetron sputtering and constitute a first step in order to design microbatteries. Electronic Thesis or DissertationText fr application/pdf1 : 12451 Kohttps://ecm.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/07352d71-4083-44e5-a698-2e58a0ccf7e1 Cozic Solenn 1989-03-18 FR 197641024 solenn.cozic@gmail.com 2016REN1S054 http://www.theses.fr/2016REN1S054 2016-09-15 Sciences des matériaux Universite de Rennes 1thesis.degree.grantor_1 02778715X Doctorat non ouiLe CoqDavidintervenant_1068554877 SCIENCES DE LA MATIEREecoleDoctorale_1 139061916 Universite Bretagne LoirepartenaireRecherche_1 191639044 Sciences chimiques de Rennes partenaireRecherche_2 161775241 ddc:540 Le CoqDavidUniversite de Rennes 1Sciences et technologie, medecine, pharmacie, odontologie, droit, economie, gestion, philosophieSCIENCES DE LA MATIEREÉcole doctorale Sciences de la matière (Rennes)Universite Bretagne Loire Communaute des etablissements d enseignement superieur et de recherche (ComuE) Sciences chimiques de Rennes ASCII PDF 12749427