Carbones nanostructurés à base d'aérogels d'acétate de cellulose pour la conversion et le stockage électrochimique d'énergie : évaluation en tant que matériau d'électrode de supercondensateur

• Main Author: Hildenbrand, Claudia
• Language: ENG
• Published: École Nationale Supérieure des Mines de Paris 2010
• Subjects: [SPI:OTHER] Engineering Sciences/Other; carbone; supercondensateur; aérogel
• Online Access: http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00547497; http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/54/74/97/PDF/Thesis_ClaudiaHildenbrand.pdf

Les carbones nanostructurés sont très largement utilisés dans les systèmes de stockage et conversion d'énergie par voie électrochimique, par exemple en tant que matériau d'électrode de pile à combustible et de batterie ou encore de supercondensateur. La structure du carbone ainsi que sa chimie de surface sont des paramètres primordiaux et doivent être adaptés aux différentes spécificités de chacune de ces applications. Dans ce cadre général, cette thèse a pour but de développer une nouvelle famille de carbones nanostructurés, les aérogels de carbone cellulosiques. Ces derniers sont obtenus par pyrolyse d'aérogels organiques élaborés à partir d'acétate de cellulose. Pour ce faire, nous avons fait varier les paramètres de synthèse sol-gel ainsi que les conditions de séchage et de pyrolyse (principalement la composition du sol, la nature du catalyseur, la température et l'atmosphère de pyrolyse) afin de générer une vaste palette de structures. Dans un second temps, ces aérogels ont subi différents post-traitements visant à modifier leur chimie de surface et ce, par introduction de groupements fonctionnels oxygénés et azotés. Finalement, les Performances de ces nouveaux aérogels de carbone ont été analysées sous la forme de matériaux d'électrode de supercondensateur.