Abstract FR:

L'object de ce travail est l'etude du fonctionnement des electrodes poreuses de carbone dans les piles lithium/chlorure de thionyle dans le but de determiner les phenomenes responsables des pertes de capacite a basse temperature et a courant fort. Nous avons pour cela analyse a l'aide de la spectroscopie d'impedance complexe le fonctionnement de diverses electrodes de carbone lors de la reduction du chlorure de thionyle. Sur une electrode de carbone vitreux, les produits de la reaction precipitent lors des tout derniers instants de la decharge, diminuant la surface electrochimiquement active de l'electrode et augmentant la polarisation. Apres la decharge, lors de la relaxation, les precipites se reorganisent en 18 heures permettant ainsi a l'electrode de carbone vitreux de recouvrer ses caracteristiques initiales et de fonctionner de nouveau. L'electrode poreuse de carbone se comporte, avant la decharge, comme si elle possedait un reseau de pores cylindriques identiques. Apres la decharge, les pores sont occlus par les produits de la reaction qui precipitent a courant faible sur la surface frontale mais aussi plus en profondeur dans les pores de l'electrode. Les effets ohmiques exercent un role primordial sur les derniers instants de la decharge, la fin de la reaction intervenant lorsque l'ouverture des pores est totalement bouchee. Apres la decharge, pendant la relaxation, les produits de la reaction se reorganisent a l'interieur des pores de l'electrode. Leur ouverture est alors plus importante et une deuxieme decharge peut-etre realisee. Les pertes de capacite lors d'un fonctionnement a basse temperature sont principalement dues a l'augmentation de la resistivite de l'electrolyte et par consequent a une chute ohmique plus importante dans les portes de l'electrode de carbone. Les produits de la reaction precipitent alors uniquement dans la porosite de l'electrode sur une profondeur moins importante, ce qui accelere l'occlusion des pores. De plus a basse temperature l'activation plus difficile de la reaction electrochimique avec le potentiel contribue a augmenter la polarisation de l'electrode.