Oxydes de manganèse et ses composites à base de nanotubes de carbone ou de graphène pour la réalisation de supercondensateurs

• Main Author: Mery, Adrien
• Other Authors: Tours
• Language: fr
• Published: 2016
• Subjects: Stockage d’énergie; Supercondensateurs; Dispositifs asymétriques; Matériaux d’électrodes; Oxydes de graphène réduits; Nanotubes de carbone; Oxydes de manganèse; Composites; Milieu aqueux; Energy storage; Supercapacitors; Asymmetric systems; Electrode materials; Reduced graphene oxide; Carbon nanotubes; Manganese oxides; Composite; Aqueous media
• Online Access: http://www.theses.fr/2016TOUR4018/document

Les travaux réalisés dans cette thèse ont porté sur la synthèse d’oxydes de manganèse et leur association dans des composites avec des matériaux carbonés (NTC, Graphène), pour une utilisation comme matériaux d’électrodes de supercondensateurs fonctionnant en milieux aqueux. Les caractérisations physico-chimiques et électrochimiques ont été menées sur ces matériaux afin d’évaluer leurs performances et étudier l’effet de la nanostructuration. Il s’est avéré que la réalisation de nanocomposites MnO2/ nanotubes de carbone ou MnO2/ oxydes de graphène réduits contribue à l’amélioration des performances électrochimiques. Plusieurs compositions Mn/C ont été étudiées afin de réaliser un matériau d’électrode de supercondensateur optimisé. Des dispositifs asymétriques en milieux aqueux ont été assemblés associant les meilleurs nanocomposites avec une électrode négative de graphène. De nettes améliorations en termes de densités d’énergie et de puissance ont été obtenues sur ces systèmes asymétriques fonctionnant sur 2 volts en milieux aqueux. === The work realized in this thesis focused on the synthesis of manganese oxides and their assembly in composites with carbon materials (CNT, graphene) for supercapacitor applications in aqueous media. Physico-chemical and electrochemical characterizations were conducted to evaluate the effect of the nanostruturation. It was found that nanocomposites MnO2/CNT and MnO2/ reduced graphene oxide contributed to improve the electrochemical performances in aqueous media. Several compositions Mn/C were tested to estimate the best ratio for optimized electrode materials. In order to maximize the energy of the devices, asymmetric devices in aqueous media were assembled using graphene as negative electrode and nanocomposites for positive. Clear improvements in term of energy and power densities were obtained with these systems working at 2 volts in aqueous media.