Rozprawy doktorskie na temat „Conduction électrique – Effets du sel”

Suite a une etude bibliographique sur les metaux organiques, trois series de molecules nouvelles de type tetrachalcogenofulvalene ont ete selectionnees comme precurseurs potentiels de materiaux hautement conducteurs. Ces composes dissymetriquement substitues sont des hybrides bases sur les bedt-ttf, bedo-ttf, tmtsf et tsf qui sont des molecules bien connues pour leur aptitude a donner des sels supraconducteurs. En outre, la plupart de ces precurseurs ont ete fonctionnalises par un ou deux groupe(s) hydroxymethyle(s) dans le but d'augmenter via des liaisons hydrogenes la stabilite electrique des sels resultants. Ces nouveaux composes ont ete prepares dans une etude comparative, selon deux strategies : un procede decouplage croise de chalcogenones et une reaction de type wittig. Ensuite, avec la vingtaine de precurseurs obtenus ont ete prepares des complexes de transfert de charge avec le tcnq et des sels d'ions radicaux synthetises par electrocristallisation galvanostatique. Tous ces materiaux ont ete caracterises du point de vue de leur proprietes electriques. Enfin leur structure cristalline a ete determinee quand la qualite des cristaux isoles l'a permis.

Nous formulons une approche autocohérente dans le cas de la conductivité électrique. Nous développons une approche autocohérente où l'on assimile chaque grain à une inclusion ellipsoïdole dans le milieu homogène équivalent. Nous en déduisons une formule d'interaction et nous calculons la conductivité effective. Nous considérons les applications de cette approche à l'étude des effets morphologique et cristallographique. Nous étudions en détail la contribution de notre approche à l'étude de la conductivité électrique d'un composite. Nous montrons que notre approche est appropriée pour décrire le comportement près du seuil de percolation. Nous testons enfin l'effet de la morphologie et celui de la taille du "cluster"
A new self consistent approach theory is formulated in the case of the electrical conductivity in the polycrystal. A self consistent approach is developed, where each grain is assumed to be a single ellipsoidal inclusion in a homogeneous equivalent medium. An interaction formula is derived and the electrical conductivity is calculated by resolving a linear system of equations. Applications to morphological and crystallographic effect are considered. We discuss in some details the contribution of our approach to the study of electrical conductivity of a composite medium constituded, for example, by spherical inclusions of conductivity k1 in a matrix of conductivity k2

A partir d'un schema de bande general etabli dans le cas des polymeres electroactifs, nous avons explique les effets de competition entre les endommagements et le dopage pendant l'implantation d'ions. L'etude de la conductivite continue et de la conductivite alternative en fonction de la temperature nous permet de confirmer nos interpretations: les endommagements sont generes par des parametres d'implantation eleves et les phenomenes de transport se produisent principalement dans les etats degeneres proches du niveau de fermi alors que les faibles parametres d'implantation induisent un dopage dans les bandes polaroniques, caracterise par un processus thermiquement active. L'analyse par resonance paramagnetique electronique semble confirmer ces resultats; en outre, elle met en evidence des processus de recombinaisons apres de forts taux de dopage. Enfin, nous presentons des jonctions schottky et des jonctions pn obtenues par implantation ionique; des structures misfet sont finalement caracterisees

Le transistor à effet de champ à grille isolée HFET à canal quaternaire GaAlInAs est Particulièrement adapté à la pré-amplification faible bruit dans la photo-réception intégrée à 1. 3- 1. 55J. 1m. Ce travail a pour objectif essentiel l'étude des défauts électriquement actifs dans les couches AlInAs et GaAlInAs qui constituent les différentes zones du transistor (canal, barrière, couche tampon) et de déterminer leur influence sur les performances du dispositif La compréhension du mécanisme de conduction dans les diodes métal/ AlInAs/GaAlInAs nous a permis d'évaluer avec précision et d'une manière directe la discontinuité de la bande de conduction à l'interface entre ces deux semi-conducteurs. Par une technique de spectroscopie de transitoire de capacité DL TS menée sur des structures de diodes Schottky, nous avons identifié les niveaux profonds dans les couches d’AlInAs (E1, E2, E3, E4) et de GaAlInAs (Q3, Q4) élaborées par épitaxie par jets moléculaires; et montré le rôle de chacun d'eux dans le mécanisme de conduction et leur effet sur les performances du dispositif final. De plus, deux défauts supplémentaires (Tl et T2) sont mis en évidence sur les transistors HFET par spectroscopie de transitoire de courant CTS, ces défauts n'ayant pas été observés sur les diodes ont pu être attribués au procédé technologique de fabrication des transistors. Finalement nous avons établi le rôle de ces deux défauts présents dans le canal du transistor sur les performances en bruit du transistor
Field effect transistors with isolated gate (HFET) including a GaAllnAs channel are particularly adapted to the noise pre-amplification for photo-detection in the 1. 3-1. 55μm range. The principal goal of this study is to characterize electrically active defects present in AlInAs and GaAlInAs; two materials which constitute the barrier and the channel of the transistor. The comprehension of the conduction mechanism in Schottky metal/ AlInAs/GaAlInAs diodes allowed us for the first time to determine the values of the discontinuity bands between these two semiconductors. Using Deep Level Transient Spectroscopy (DLTS), we have detected several levels in thick layers of AlInAs (El, E2, E3, E4) and GaAlInAs (Q3, Q4) which we attributed to growth conditions. We have studied also their effects on HFET transistor. Theo, by Current Transient Spectroscopy (CTS) applied to HFET's with different length gates we detected two deep levels Tl and T2 in addition to those revealed by DLTS. We attribute these levels to the technological processes during the realization of the transistors. Finally, we have established the role of these two defects, present in the channel, on the noise performance of the transistor

Ce travail permet de comprendre le comportement electrique en fonction de la pression p, la temperature t et le champ electrique e de deux types de films d'epaisseur 500 a 6500 a: le carbone amorphe hydrogene depose par plasma et les films composites a base de matrice hydrocarbonee contenant du cuivre (ou l'or) deposes par decharge luminescente radio-frequence. Le chapitre i comporte des generalites theoriques sur les phenomenes de conduction et de commutation dans les films granulaires. Le chapitre ii concerne la description des dispositifs experimentaux de mesures de courants et de pression ainsi que proprietes physico-chimiques des echantillons et des techniques de depot. Le chapitre iii concerne les resultats obtenus avec l'interpretation theorique basee sur quelques modeles de conduction avec les parametres p. T. Et e. L'introduction du parametre pression permet de confirmer ou d'infirmer certaines hypotheses emises pour expliquer le phenomene de conduction dans ces materiaux. Le chapitre iv concerne la mise en evidence et l'etude de la commutation dans ces films. En effet, pour une certaine valeur seuil vs de la tension, la couche passe de l'etat isolant a l'etat conducteur. Le modele d'abeles est propose pour expliquer les resultats des echantillons composites carbone-metal, avec le nouveau parametre pression dont depend vs. Quant aux phenomenes de commutation dans les films (a-c:h), le modele base sur les doubles barrieres de type schottky est utilise

Le travail presente dans ce memoire concerne l'etude sur la modelisation de la rupture dielectrique des isolants solides sous les effets thermiques et mecaniques combines. L'interet que presente cette etude porte sur deux points essentiels: le premier, a caractere applique, est la determination de la rigidite dielectrique des polyethylenes utilises dans l'isolation des cables d'energie et des transformateurs dans les gammes de temperature t de 30 a 100c et de pression p de 50 a 500 bars. Le second, ayant un caractere theorique, consiste a proposer des modeles theoriques pour expliquer les phenomenes de claquage de ces isolants. Le memoire comporte quatre chapitres. Le premier est consacre a la synthese bibliographique des phenomenes de claquages et de conductions dans les isolants solides. Dans le deuxieme chapitre, on expose les resultats calcules et mesures du courant de conduction, ainsi que les valeurs de champ de claquage theorique deduit de la resolution de l'equation de la chaleur pour chaque materiau. On presente dans le troisieme chapitre les resultats experimentaux du champ de rupture obtenus pour les trois polyethylenes en fonction de p et de t. Une analyse des resultats avec l'introduction du phenomene de rupture d'origine electromecanique dans le modele de claquage est donnee dans le chapitre quatre. En conclusion, sur le plan theorique, on a montre que le claquage est d'origine thermique accelere par l'effet electromecanique et initie par l'existence d'une conductivite dependant de p, de t et du champ applique. Sur le plan pratique, ces resultats prouvent que la pression permet d'ameliorer les proprietes dielectriques de ces materiaux utilises dans des conditions sous-marines

Un plasma d’hydrogène totalement ionisé est étudié dans un modèle HNC-STLS. Les ions et les électrons sont étudiés séparément par les modèles HNC et STLS respectivement, tout en gardant l’influence des uns sur les autres. Il a été mis en évidence que les corrélations électroniques, modélisés ici par les corrections de champ local, ont un effet sur les propriétés du plasma, corrélé avec le facteur de couplage électronique. En particulier, le potentiel effectif entre ions, calculé dans le cadre de ce modèle, se distingue de celui calculé dans le cadre de l’Approximation des Phases Aléatoires. La différence entre les potentiels des deux modèles est d’autant importante que le facteur de couplage électronique est grand. Il a été observé également que le potentiel effectif dans l’espace position devient négatif pour certaines densités correspondant à un facteur de couplage électronique supérieur à l’unité. Ce potentiel présente des oscillations amorties autour de zéro. Ces effets des Corrections du Champ Local sur le potentiel effectif affectent à leur tour les propriétés du plasma que sont, la conductivité électrique, la pression et l’énergie interne
Fully ionized hydrogen plasma is studied within an HNC-STLS model. Ions and electrons are separately studied with HNC and STLS models respectively, the influence of a system on an other is taken into account. It was shown that electron correlations, modelled here by the Local Field Corrections, affect the plasma proprieties and this effect is correlated with the electrons coupling parameter. In particular, the effective ions potential calculated within this model, differs with the one calculated within the Random Phase Approximation. The difference between the two potentials becomes great as the electron coupling parameter grows up. It was also observed that the effective potential in position space becomes negative for certain densities which correspond to an electron coupling parameter greater than unity. This potential makes damped oscillations around zero. These Local Field Correction effects on the effective potential affect the plasma proprieties as the electrical conductivity, the pressure and the internal energy

Les polymeres electroactifs peuvent devenir conducteurs ou semi-conducteurs par implantation ionique. Les proprietes electriques des materiaux semi-conducteurs ainsi obtenus sont toutefois dependantes des defauts induits par ce procede. Au cours de cette etude nous avons observe l'evolution de la conductivite et du pouvoir thermoelectriques d'echantillons de polyparaphenylene dopes n par implantation d'ions alcalins de faible energie (e = 30 kev) avant et apres irradiation avec des photons du cobalt 60. L'utilisation des fortes doses d'irradiation (de 6 a 100 kgy) ne modifie pas la conductivite des echantillons de maniere significative. Les spectres des echantillons dans l'infrarouge montrent que l'irradiation provoque une rupture des liaisons c-h. L'hydrogene est exodiffuse dans le cas d'echantillons non prealablement implantes alors que la couche implantee semble creer une barriere de diffusion pour cet hydrogene dans le cas d'echantillons prealablement dopes. L'emploi de faibles doses d'irradiation (inferieures au kgy) permet d'augmenter la conductivite des echantillons pour une dose optimale d'autant plus forte que les parametres d'implantation (fluence en ions et masse de l'ion) sont importants. Cette augmentation de la conductivite, non associee a une decroissance de l'amplitude du pouvoir thermoelectrique, peut etre expliquee dans le cas d'un semi-conducteur non degenere (cas des echantillons implantes avec des ions sodium a faible fluence) par une augmentation de la mobilite des porteurs apres irradiation. Dans ce cas l'effet de l'irradiation se traduit par une guerison des defauts engendres par l'implantation ionique.

Ce travail porte sur les proprietes geometriques et de transport d'une classe de milieux poreux constitues par l'empilement ou l'agregation de particules. Une procedure de simulation numerique tridimensionnelle de la deposition sequentielle de grains de forme quelconque a ete developpee. Elle prend en compte la translation et la rotation des particules durant leur chute. Une etude systematique des proprietes geometriques des empilements qui en resultent a ete conduite. Les proprietes de transport de ces lits de grains ont egalement ete caracterisees et reliees a leurs caracteristiques geometriques. On a evalue les tenseurs de permeabilite, de conductivite, de dispersivite, et dans le cas ou la surface des particules est chargee electriquement, les tenseurs decrivant les effets electroosmotiques. Les outils numeriques developpes pour ce dernier point s'appliquent quand les doubles couches electriques ne sont pas d'epaisseur negligeable, c'est-a-dire hors du domaine ou des simplifications permettent un traitement analytique. Il ressort en particulier que la plupart des coefficients de transport de ces materiaux granulaires peuvent etre relies directement a quelques parametres geometriques globaux. Une nouvelle relation directe entre le coefficient electroosmotique et la permeabilite a egalement ete mise en evidence. Finalement, des agregats fractals de particules ont ete etudies suivant la meme approche

Cette thèse présente un travail théorique et expérimental sur des effets transitoires de courants limités par une charge d'espace dans des couches minces de silicium amorphe hydrogéné. Chapitre 1 donne une introduction aux propriétés physiques du silicium amorphe hydrogéné et à la méthode de dépôts par décharge luminescente des dispositifs n⁺ in⁺ utilisées dans l'étude. Chapitre 2 donne un résumé de la théorie de courant limités par une charge d'espace dans le régime stationnaire. Chapitre 3 décrit des mesures de transitoires de courants entre 0,01 et 180 ms après application d'une tension d’injection. Le courant décroît rapidement, selon une loi en puissance du temps, ce qui s’explique par la descente progressive de la charge d'espace dans la bande interdite par dépiégeages et repiégeages multiples. Chapitre 4 concerne la relaxation de résistance de couches intrinsèques après coupure de la tension d'injection. La résistance transitoire est plus élevée que celle d'équilibre, parce que la charge d'espace de l'injection reste piégée et crée une barrière électrostatique. Pendant que les électrons de la charge d'espace se dépiègent et disparaissent de la couche intrinsèque,la résistance diminue comme R(t) = R(∞)e 1/ßt, où R(∞) est la résistance d'équilibre. La relaxation met en jeu des pièges au-dessous du niveau de Fermi et a une échelle de temps très longue, dépassant parfois une heure. La nature activée du coefficient ß permet une détermination de la fréquence de vibration dans un puits de potentiel à une valeur entre 10¹ ¹ et 10¹ ² s⁻¹. Chapitre 5 décrit des dépôts d'échantillons de silicium amorphe par photo-décomposition. Lls ont une densité d'états au niveau de Fermi de quelques 10 ¹⁶ eV⁻¹ cm⁻³
This thesis presents theoretical and experimental work on transient effects in space­ charge limited currents in thin films of hydrogenated amorphous silicon. Chapter 1 gives an introduction to the physical properties of hydrogenated amorphous silicon and the method of glow-discharge deposition used for the n⁺ in⁺ devices of the study. Chapter 2 gives a summary of the theory of space-charge limited currents in the stationary regime. Chapter 3 describes measurements of current transients between 0,01 and 180 ms after applying an injecting voltage to the sample. The currents decrease rapidly, according to a time power law, something that can be explained by the gradual descent towards lower energies in the band gap that the space charge undergoes as its electrons are thermally released and retrapped over and over again. Chapter 4 deals with the relaxation of resistance of intrinsic layers after the injecting voltage has been cut off. The transient resistance is higher than the equilibrium resistance, because the space charge from the injection remains trapped and creates an electrostatic barrier. As the electrons in the space charge are gradually untrapped and disappear from the intrinsic layer, the resistance falls as R(t) = R(∞) e 1/ßt, where R(∞) is the equilibrium resistance. The relaxation involves traps below the Fermi energy and sometimes lasts for more than one hour. The fact that the coefficient ß is thermally activated makes it possible to attribute a value of 10¹ ¹ - 10¹ ² s⁻¹ to the attempt-to-escape frequency. Chapter 5 describes depositions of amorphous silicon samples made by photo-CVD. The samples were found to have a Fermi level density of states of some 10 ¹⁶ eV⁻¹ cm⁻³

Propriétés des électrons de conduction a l'interface de bicouches métalliques. La variation du travail de sortie lors du dépôt de in a 77k sur une couche mince d'or est modulée par des oscillations attribuées a un effet dimensionnel quantique. Mesure de la résistance électrique des bicouches in/au pendant les dépôts d'in et les traitements thermiques. On observe des augmentations irréversibles de la résistance électrique pendant les recuits, que l'on associe a des changements de structure localises a l'interface in/au. Ces changements de structure provoquent un accroissement de la diffusion des électrons de conduction a l'interface, et par conséquent une disparition des oscillations d'effet dimensionnel quantique observées pendant la croissance d'in.

Un modèle de commutation de mémoires résistives (ReRAM) est présenté. Celui-ci est basé sur deux hypothèses : (1) la commutation résistive est causée par des changements qui se produisent dans la zone étroite (région active) du filament conducteur sous l'influence du champ électrique et (2) la commutation résistive est un processus stochastique, donc régi par une probabilité. La région active est représentée par un réseau de connexions verticales, chacune composée de trois éléments électriques : deux d'entre eux sont de faible résistance tandis que le troisième agit comme un disjoncteur et peut être soit de résistance faible (LR) ou élevée (HR). Dans ce modèle, le changement d'état du disjoncteur est régi par une probabilité de commutation (P$_{s}$) qui est comparée à un nombre aléatoire « p ». P$_{s}$ dépend de la chute de tension le long du disjoncteur et de la tension de seuil, V$_{set}$ ou V$_{reset}$, pour définir les processus de « set » (HR à LR) et « reset » (LR à HR). Deux mécanismes de conduction ont été envisagés : ohmique pour un état LR et pour un état de résistance élevée l'effet tunnel facilité par un piège (TAT). Le modèle a été implémenté avec le langage de programmation Python et fonctionne avec une bibliothèque C externe qui optimise les calculs et le temps de traitement. Les résultats de la simulation ont été validés avec succès en les comparant avec des courbes courant-tension (IV) mesurées sur dispositifs ReRAM réels dont l'oxyde était fait de HfO$_{2}$ et pour neuf aires différentes. La flexibilité et la facilité de mise en œuvre de ce modèle de commutation résistive en font un outil puissant pour l'étude des ReRAM
A model for the switching of resistive random-access memories (ReRAM) is presented. This model is based on two hypotheses: (1) the resistive switching is caused by changes that occur in the narrow zone (active region) of the conductive filament under the influence of the electric field and (2) the resistive switching is a stochastic process governed by a switching probability. The active region is represented by a net of vertical connections, each one composed of three electrical elements: two of them are always low resistive (LR) while the third one acts as a breaker and can be low or high resistive (HR). In the model, the change of the breaker's state is governed by a switching probability (P$_{s}$) that is compared with a random number $p$. P$_{s}$ depend on the voltage drop along the breaker and the threshold voltage, V$_{set}$ or V$_{reset}$ for set (HR to LR) or reset (LR to HR) processes. Two conduction mechanism has been proposed: ohmic for the low resistive state and trap-assisted tunneling (TAT) for the high resistive state. The model has been implemented in Python and works with an external C-library that optimizes calculations and processing time. The simulation results have been successfully validated by comparing measured and modeled IV curves of HfO$_{2}$-based ReRAM devices of nine different areas. It is important to note that the flexibility and easy implementation of this resistive switching model allow it to be a powerful tool for the design and study of ReRAM memories

Les fils composites Cu/Nb étudiés ici sont d'excellents candidats pour les bobines non destructives générant des champs magnétiques pulsés intenses (B ≥ 100T). Ils sont fabriqués par Accumulative Drawing and Bundling (ADB) et sont constitué de renforts continus de Nb dans une matrice multi-échelles de Cu. Ces travaux rentrent dans le cadre du projet METAFORES (ANR-12-BS09-0002), visant l’évaluation des effets de taille et d’architecture sur les propriétés des conducteurs Cu/Nb. L’objectif principal consiste donc à caractériser leur microstructure et leurs propriétés à chaque étape de la fabrication par différentes techniques de caractérisation. Des essais mécaniques et électriques montrent une augmentation de la limite d’élasticité avec l’affinement de la microstructure tout en conservant une conductivité électrique adéquate. Les études de la texture globale par DRX ont mis en évidence trois composantes de texture de fibre dont deux pour la matrice de Cu (<111> et <100>) et une composante unique <110> pour le Nb. On retrouve ces trois composantes de texture dans les analyses locales (EBSD), cependant les proportions relatives des composantes du Cu varient en fonction du nombre de cycles ADB.Les essais de déformation in-situ sous neutrons ont mis en évidence des comportements élasto-plastique et purement élastique des familles de grains {111} du Cu et {110} du Nb respectivement, quels que soient les échantillons. Pour la famille {200} du Cu, le comportement mécanique varie en fonction du nombre de cycles ADB. Tous ces résultats viendront nourrir les simulations effectuées dans le cadre du projet METAFORES (Thèse de Tang Gu, ENSAM-Paris/Mines ParisTech)
High strength and high conductivity Cu/Nb composites studied here are very good candidates for the design of magnets generating high pulsed magnetic fields (B ≥ 100T). They are fabricated by Accumulative Drawing and Bundling (ADB) and are constituted with a multi-scale Cu matrix embedding continuous Nb filaments that are distributed in a controlled manner. This study is performed within the framework of the METAFORES project (ANR-12-BS09-0002) aiming at assessing size and architecture effects on properties of these Cu/Nb conductors. The main purpose is therefore to characterize the microstructure and properties of these conductors at different stages of the fabrication process. Mechanical and electrical results show an increase in yield strength while maintaining adequate electrical conductivity. Global texture studies confirm three fiber texture components: two for the Cu matrix (<111> and <100>) and a single component <110 > for Nb. These three texture components are also observed at the local scale analysis (EBSD); however the volume fractions of the Cu components locally depend on the number of ADB cycles.In-situ deformation tests under neutrons reveal elasticplastic and purely elastic behaviors of the {111} Cu and {110} Nb grains family respectively, whatever the samples. However, for the {200} Cu grains family, mechanical behavior strongly depends on the number of ADB cycles. These results will feed the simulations conducted in the METAFORES project (Thesis of Tang Gu, ENSAM-Paris / Mines ParisTech)

Les HEMT à base de nitrure de gallium sont développés pour les applications de puissance hyperfréquence et leurs performances sont limitées par l'élévation de température résultante des hautes densités d'énergie dissipées dans les dispositifs. La température diminue la mobilité des électrons dans le gaz bidimensionnel, l'efficacité des résistances de contact ohmique ainsi qu'une baisse de la fiabilité du contact Schottky de la grille. L'optimisation du management thermique, afin d'obtenir les performances optimales, nécessite une connaissance précise de la température de fonctionnement thermique du composant. Plusieurs techniques de métrologie de la température ont été utilisées : la spectroscopie micro-Raman, la technique de caractérisation I-V pulsées, la microscopie thermique à balayage, la thermo-reflectance, ainsi qu'une méthode de simulation par élément finis. Enfin un management thermique amélioré est proposé, basé sur dépôt de diamant hydrogéné sur la zone active du composant qui draine les calories au plus près de la zone chaude.

La plupart des batteries Li-ion aujourd’hui utilisent des électrolytes à base de LiPF6 un sel de lithium connu pour son instabilité chimique au-delà de 60°C car il se dégrade en libérant PF5 et LiF. En présence de traces d’eau il génère en plus des composés oxyfluorophosphorés et du HF qui peut être dommageable à la fois pour les performances et pour le vieillissement de l’accumulateur. Plusieurs sels sont candidats au remplacement de LiPF6, notamment ceux basés sur les anions fluorosulfonylamidures et les anions de Hückel. Ce travail concerne l’étude des propriétés physico-chimiques et de transport des électrolytes à base de 4,5-dicyano-2- (trifluoromethyl)imidazolide de lithium (LiTDI) et bis(fluorosulfonyl)amidure de lithium (LiFSI) pour une utilisation au sein d’accumulateurs de type Li-ion. Dans ce travail il a d’abord été montré que LiTDI n’est que faiblement dissocié dans les mélanges de carbonates d’alkyles utilisés dans les batteries Li-ion tels que le binaire (EC/DMC) ce qui limite sa conductivité. Pour pouvoir remédier à cet inconvénient, une étude des phénomènes de solvatation et d’associations ioniques a été menée et a conduit à proposer un mélange ternaire de solvants (EC/GBL/MP) dans lequel LiTDI est plus dissocié. Le mélange ternaire proposé améliore à la fois les propriétés de transport et les caractéristiques thermiques de l’électrolyte sans compromettre le domaine de stabilité chimique et électrochimique. Enfin, le nouvel électrolyte EC/GBL/MP contenant LiTDI, a été testé en accumulateurs dans les conditions opératoires usuelles (régime C/10 et température ambiante) et sévères (régime 10C et des températures allant de -20 °C à 60 °C). Le problème de corrosion de l’aluminium de LiFSI a aussi été pris en compte. Un électrolyte prometteur à base d’un mélange LiTDI/LiFSI montrant de meilleures performances que chaque sel utilisé séparément dans EC/DMC a été présenté. Les conclusions de cette thèse prouvent que LiTDI ou LiFSI peuvent être utilisés comme sels de lithium dans les électrolytes pour accumulateurs Li-ion
Most of the Li-ion batteries used in electrical devices contain a solution of LiPF6 in alkylcarbonate solvents with the risk of releasing PF5 at elevated temperatures and HF in the presence of water. Several salts are candidates for the replacement of LiPF6, including those based on fluorosulfonylamides and Hückel anions. This work concerns the study of physicochemical and transport properties of lithium 4,5-dicyano-2- (trifluoromethyl)imidazolide (LiTDI) and lithium bis(fluorosulfonyl)amide (LiFSI) based electrolytes and their use in Li-ion battery. First it was revealed that LiTDI is only weakly dissociated in alkylcarbonate mixtures used in Li-ion batteries such as EC/DMC limiting its conductivity. To overcome this disadvantage, a study of the solvation phenomena and of ionic association within the electrolytes was conducted. This study led to a ternary mixture of solvents (EC/GBL/MP) in which LiTDI is more dissociated. This new solvent mixture improves both the transport properties and the thermal stability of the LiTDI based electrolyte without compromising its chemical and electrochemical stability. Finally, the new LiTDI in EC/GBL/MP electrolyte was tested in NMC/graphite batteries under normal (C/10 rate and room temperature) and severe (10C rate and temperatures varying from - 20 ° C to 60 °C) operating conditions. The aluminium corrosion problem encountered by LiFSI based electrolytes was taken into account and a LiTDI/LiFSI salt mixture based electrolyte showing promising results was presented. The findings of this thesis show that LiTDI or LiFSI can be used as lithium salts in electrolytes for Li-ion batteries