Abstract FR:

La structure lamellaire du graphite permet l'intercalation entre les feuillets de graphene de certains atomes, molecules ou ions. Ce memoire est consacre a l'etude des processus d'intercalation electrochimique des anions hydrogenosulfates dans le pyrographite, puis a celle de nouveaux procedes d'exfoliation electrochimique. La mise au point d'une cellule originale a quatre electrodes a permis de completer notre interpretation des phenomenes dits de surcharge, au cours desquels l'ionisation des couches d'intercalat varie sans que le stade du compose (nombre de feuillets de graphene separant deux couches d'intercalat) ne change. Les methodes utilisees ont ete la spectroscopie d'impedance ionique et l'etude de la propagation de perturbations electrochimiques a travers l'echantillon. Par la suite une methode originale de microscopie x a permis la visualisation de l'avancement de fronts d'intercalation des ions hso#-#4? x h#2so#4, au cours des changements de stade. L'analyse de la vitesse de propagation de ces fronts, en mode galvanostatique, a mis en evidence deux regimes : le premier est pseudo-diffusionnel (stades eleves) alors que le second est quasi-lineaire (stades 1 et 2). Nous proposons par ailleurs une alternative a l'exfoliation thermique actuellement seule pratiquee sur un plan industriel : l'exfoliation electrochimique. Nous avons exfolie a temperature ambiante un compose d'intercalation pyrographite-acide sulfurique en l'anodisant en milieu acide formique anhydre, puis du graphite place directement dans un melange d'acides sulfurique et formique. Le deroulement de ces exfoliations a ete suivi au moyen de courbes potentiel-temps et par spectroscopie d'impedance electrochimique. Des etudes annexes ont par ailleurs montre la possibilite d'ameliorer l'efficacite de la methode en utilisant des courants pulses et la faisabilite de l'exfoliation electrochimique de paillettes de graphite placees en suspension dans le milieu electrolytique.