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1. WO2014080006 - PROCEDE DE FABRICATION D'UNE ELECTRODE POUR ACCUMULATEUR AU LITHIUM ET ELECTRODE ASSOCIEE

Numéro de publication WO/2014/080006
Date de publication 30.05.2014
N° de la demande internationale PCT/EP2013/074561
Date du dépôt international 25.11.2013
CIB
H01M 4/04 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
MPROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4Électrodes
02Electrodes composées d'un ou comprenant un matériau actif
04Procédés de fabrication en général
H01M 4/134 2010.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
MPROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4Électrodes
02Electrodes composées d'un ou comprenant un matériau actif
13Électrodes pour accumulateurs à électrolyte non aqueux, p.ex. pour accumulateurs au lithium; Leurs procédés de fabrication
134Électrodes à base de métaux, de Si ou d'alliages
H01M 4/1395 2010.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
MPROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4Électrodes
02Electrodes composées d'un ou comprenant un matériau actif
13Électrodes pour accumulateurs à électrolyte non aqueux, p.ex. pour accumulateurs au lithium; Leurs procédés de fabrication
139Procédés de fabrication
1395d’électrodes à base de métaux, de Si ou d'alliages
H01M 4/36 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
MPROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4Électrodes
02Electrodes composées d'un ou comprenant un matériau actif
36Emploi de substances spécifiées comme matériaux actifs, masses actives, liquides actifs
H01M 4/38 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
MPROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4Électrodes
02Electrodes composées d'un ou comprenant un matériau actif
36Emploi de substances spécifiées comme matériaux actifs, masses actives, liquides actifs
38d'éléments simples ou d'alliages
H01M 4/583 2010.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
MPROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4Électrodes
02Electrodes composées d'un ou comprenant un matériau actif
36Emploi de substances spécifiées comme matériaux actifs, masses actives, liquides actifs
58de composés inorganiques autres que les oxydes ou les hydroxydes, p.ex. sulfures, séléniures, tellurures, halogénures ou LiCoFy; de structures polyanioniques, p.ex. phosphates, silicates ou borates
583Matériau carboné, p.ex. composés au graphite d'intercalation ou CFx
CPC
B01J 19/121
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
19Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
12employing electromagnetic waves
121Coherent waves, e.g. laser beams
B01J 2219/0883
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
2219Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
0873Materials to be treated
0881Two or more materials
0883Gas-gas
B01J 6/008
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
6Heat treatments such as; Calcining; Fusing ; Pyrolysis
008Pyrolysis reactions
C01B 33/00
CCHEMISTRY; METALLURGY
01INORGANIC CHEMISTRY
BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; ; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
33Silicon; Compounds thereof
H01M 10/052
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
10Secondary cells; Manufacture thereof
05Accumulators with non-aqueous electrolyte
052Li-accumulators
H01M 4/0404
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
02Electrodes composed of or comprising active material
04Processes of manufacture in general
0402Methods of deposition of the material
0404by coating on electrode collectors
Déposants
  • COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES [FR]/[FR]
Inventeurs
  • LECONTE, Yann
  • HERLIN-BOIME, Nathalie
  • QUINSAC, Axelle
  • PORCHER, Willy
  • BRESTAZ, Marc
  • JOUANNEAU SI LARBI, Séverine
Mandataires
  • REBOUSSIN, Yohann
Données relatives à la priorité
126125026.11.2012FR
Langue de publication français (FR)
Langue de dépôt français (FR)
États désignés
Titre
(EN) METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRODE FOR A LITHIUM ACCUMULATOR AND ASSOCIATED ELECTRODE
(FR) PROCEDE DE FABRICATION D'UNE ELECTRODE POUR ACCUMULATEUR AU LITHIUM ET ELECTRODE ASSOCIEE
Abrégé
(EN)
The invention concerns a method for producing an electrode comprising a core-shell nanocomposite material of which the core is made from silicon and the shell from carbon, characterised in that it comprises the following steps: A) synthesising the nanocomposite material according to the following sub-steps: a) injecting a silicon core precursor into a first chamber of a reactor; b) pyrolysing the silicon core precursor in order to form the core of the nanoparticles; c) transporting the core of the nanoparticles formed in this way in step (b) into a second chamber of the reactor communicating with the first chamber; d) injecting a carbon shell precursor into the second chamber of a reactor; e) pyrolysing the shell precursor in order to form the shell of the nanoparticles and ensure the homogeneous deposition of this shell around the core; f) collecting the nanoparticles formed in this way so as to obtain the nanocomposite material; in which the quantities of silicon and carbon precursor are injected in a proportion such that the mass percentage of carbon in the nanocomposite material is greater than or equal to 45%; B) dispersing the nanocomposite material synthesised in step A) in a solvent to form an ink; C) applying this ink to a support intended to form an electricity collector; D) eliminating the solvent from the ink applied to the support in step C) to obtain the electrode; E) pressing or calendaring the electrode.
(FR)
L'invention concerne un procédé de fabrication d'une électrode comportant un matériau nanocomposite de type cœur-coquille dont le cœur est en silicium et la coquille en carbone, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : A) synthétiser le matériau nanocomposite conformément aux sous-étapes suivantes : a) injecter un précurseur du cœur en silicium dans une première chambre d'un réacteur; b) réaliser une pyrolyse du précurseur du cœur en silicium afin de former le cœur des nanoparticules; c) transporter le cœur des nanoparticules ainsi formé à l'étape (b) dans une deuxième chambre du réacteur communiquant avec la première chambre; d) injecter un précurseur de la coquille en carbone dans la deuxième chambre du réacteur; e) réaliser une pyrolyse du précurseur de la coquille afin de former la coquille des nanoparticules et d'assurer le dépôt homogène de cette coquille autour du cœur; f) collecter les nanoparticules ainsi formées pour obtenir le matériau nanocomposite; dans lequel les quantités de précurseur du silicium et du carbone sont injectées dans une proportion telle que le pourcentage massique du carbone dans le matériau nanocomposite est supérieur ou égal à 45%; B) disperser le matériau nanocomposite synthétisé à l'étape A) dans un solvant pour former une encre; C) enduire cette encre sur un support destiné à former un collecteur d'électricité; D) éliminer le solvant de l'encre enduite sur le support à l'étape C) pour obtenir l'électrode; E) presser ou calandrer l'électrode.
Également publié en tant que
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