4.2 Méthodes de synthèse de LATPO
4.4.2 Propriétés de la phase Li 1.3 Al 0.3 Ti 1.7 (PO 4 ) 3
Le composé est parmi les meilleurs conducteurs par les ions lithium cristallisés. La conductivité ionique de grains rapportée est de l’ordre de 10-3 S∙cm-1 à température ambiante,
Chapitre I Bibliographie
- 31 -
aussi bien pour les matériaux synthétisés par la voie solide94 que par la méthode Pechini modifiée101. Comme mentionné auparavant, la substitution d’une partie des cations Ti4+ par des cations Al3+ de degré d’oxydation et de rayon ionique inférieurs, permet non seulement d’augmenter la quantité de porteurs de charge mais aussi de modifier la flexibilité du réseau NASICON ouvrant ainsi des chemins de conduction. En revanche, dans les échantillons céramiques, la contribution des joints de grains est importante impliquant aussi une diminution de la conductivité de deux ou trois ordres de grandeurs. Ainsi, pour LATPO, la conductivité totale mesurée est d’environ 10-5 S.cm-1. Cela montre que l’étape de densification, et donc de frittage, des échantillons est une étape cruciale dans l’élaboration de céramiques conductrices.
Chapitre I Bibliographie
- 33 - Références
(1) Déportes, C.; Duclot, M.; Fabry, P.; Fouletier, J.; Hammou, A.; Kleitz, M.; Siebert, E.; Souquet, J.-L. Électrochimie des solides; Presses Universitaires de Grenoble: Grenoble, 1994.
(2) Faraday, M. Philos. Trans. R. Soc. London. (London Richard J Taylor) 1838. (3) Kiukkola, K.; Wagner, C. J. Electrochem. Soc. 1957, 104, 379–387.
(4) Yao, Y.; Kummer, J. T. J. Inorg. Nucl. Chem. 1967, 29, 2453–2475.
(5) Goodenough, J. B.; Hong, H. Y. P.; Kafalas, J. A. Mater. Res. Bull. 1976, 11, 203–220. (6) Kumar, P. P.; Yashonath, S. J. Chem. Sci. 2006, 118, 135–154.
(7) Cao, C.; Li, Z.-B.; Wang, X.-L.; Zhao, X.-B.; Han, W.-Q. Front. Energy Res. 2014, 2, 1– 10.
(8) Belous, A. G.; Novitskaya, G. N.; Polyanetskaya, S. V.; Gornikov, Y. I. Russ. J. Inorg. Chem. 1987, 32, 283–286.
(9) Inaguma, Y.; Liquan, C.; Itoh, M.; Nakamura, T.; Uchida, T.; Ikuta, H.; Wakihara, M. Solid State Commun. 1993, 86, 689–693.
(10) Maier, J. Solid State Ionics 2002, 155, 291–301. (11) Maier, J. Solid State Ionics 2003, 157, 327–334. (12) Maier, J. Solid State Ionics 2002, 148, 367–374.
(13) Hui, S.; Roller, J.; Yick, S.; Zhang, X.; Decès-Petit, C.; Xie, Y.; Maric, R.; Ghosh, D. J. Power Sources 2007, 172, 493–502.
(14) Kosacki, I.; Rouleau, C.; Becher, P.; Bentley, J.; Lowndes, D. Solid State Ionics 2005, 176, 1319–1326.
(15) Pham, Q. N.; Bohnke, C.; Crosnier-Lopez, M. P.; Bohnke, O. Chem. Mater. 2006, 4385– 4392.
(16) Demetry, C.; Shi, X. Solid State Ionics 1999, 118, 271–279.
(17) Anselmi-Tamburini, U.; Maglia, F.; Chiodelli, G.; Tacca, A.; Spinolo, G.; Riello, P.; Bucella, S.; Munir, Z. A. Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 2363–2368.
(18) Knauth, P. Solid State Ionics 2009, 180, 911–916.
(19) Liu, Z.; Fu, W.; Payzant, E. A.; Yu, X.; Wu, Z.; Dudney, N. J.; Kiggans, J.; Hong, K.; Rondinone, A. J.; Liang, C. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 975–978.
- 34 -
(20) Brous, J.; Fankuchen, I.; Banks, E. Acta Crystallogr. 1953, 6, 67–70. (21) Belous, A. G. Ionics (Kiel). 1998, 4, 360–363.
(22) Fourquet, J. L.; Duroy, H.; Crosnier-Lopez, M. P. J. Solid State Chem. 1996, 127, 283– 294.
(23) Inaguma, Y.; Katsumata, T.; Itoh, M.; Morii, Y.; Tsurui, T. Solid State Ionics 2006, 177, 3037–3044.
(24) Emery, J.; Buzare, J. Y.; Bohnke, O.; Fourquet, J. L. Solid State Ionics 1997, 99, 41–51. (25) Sanz, J.; Varez, A.; Alonso, J. A.; Fernandez, M. T. J. Solid State Chem. 2004, 177, 1157–
1164.
(26) Rivera, A.; Leon, C.; Santamaria, J.; Varez, A.; Paris, M. A.; Sanz, J. J. Non. Cryst. Solids 307-10, 992–998.
(27) Kawai, H. J. Electrochem. Soc. 1994, 141, L78.
(28) Robertson, A. D.; Martin, S. G.; Coats, A.; West, A. R. J. Mater. Chem. 1995, 5, 1405. (29) Bohnke, O. Solid State Ionics 2008, 179, 9–15.
(30) Patil, P. V.; Chincholkar, V. S. Curr. Sci. 1970, 39, 348–349.
(31) Harada, Y.; Hirakoso, Y.; Kawai, H.; Kuwano, J. Solide State Ionics 1999, 121, 245–251. (32) Chung, H.-T.; Cheong, D.-S. Solid state ionics 1999, 120, 197–204.
(33) Ban, C. W.; Choi, G. M. Solid State Ionics 2001, 140, 285–292.
(34) Harada, Y.; Ishigaki, T.; Kawai, H.; Kuwano, J. Solid state ionics 1998, 108, 407–413. (35) Itoh, M.; Inaguma, Y.; Jung, W.; Chen, L.; Nakamura, T. Solid State Ionics 1994, 70-71,
203–207.
(36) Alonso, J. A.; Sanz, J.; Santamaría, J.; León, C.; Várez, A.; Fernández-Díaz, M. T. Angew. Chemie 2000, 112, 633–635.
(37) Glazer, A. M. Acta Crystallogr. Sect. B Struct. Crystallogr. Cryst. Chem. 1972, 28, 3384– 3392.
(38) Inaguma, Y.; Chen, L.; Itoh, M.; Nakamura, T. Solid State Ionics 1994, 70-71, 196–202. (39) Viswanath, R. N.; Ramasamy, S. Nanostructured Mater. 1997, 8, 155–162.
(40) Roffat, M. Synthèse de titanate de lithium (LLTO) pour la réalisation de couches minces et épaisses - Application à la réalisation de microélectrodes totalement solides pour la détection du pH, Université du Maine, 2009.
Chapitre I Bibliographie
- 35 -
(41) Belous, A.; Yanchevskiy, O.; V’Yunov, O.; Bohnke, O.; Bohnke, C.; LeBerre, F.; Fourquet, J. . Chem. Mater. 2004, 16, 407–417.
(42) Wöhrle, T.; Gómez-Romero, P.; Fries, T.; West, K.; Palacín, M. R.; Casañ-Pastor, N. Ionics (Kiel). 1996, 2, 442–445.
(43) Белоус, А. Г.; Гаврилова, Л. Г.; Полянецкая, С. В. Укр. Хим. Журнал 1984, 50, 460– 461.
(44) Belous, A.; Gavrilenko, O.; Pashkova, O.; Galven, C.; Bohnké, O. Eur. J. Inorg. Chem. 2006, 2006, 1552–1560.
(45) Wang, C.; Hou, Y.; Ge, H.; Zhu, M.; Wang, H.; Yan, H. J. Cryst. Growth 2008, 310, 4635–4639.
(46) Le, T. N. H.; Roffat, M.; Pham, Q. N.; Kodjikian, S.; Bohnke, O.; Bohnke, C. J. Sol-Gel Sci. Technol. 2008, 46, 137–145.
(47) Bhat, M. H.; Miura, A.; Vinatier, P.; Levasseur, A.; Rao, K. J. 2003, 125, 557–562.
(48) Pechini, M. P. Method of preparing lead and alkaline earth titanates and niobates and coating method using the same to form a capacitor. US 3330697, July 11, 1967.
(49) Tai, L. W.; Lessing, P. A. J. Mater. Res. 1992, 7, 502–510.
(50) Ruiz, A.; Lopez, M. L.; Veiga, M. L.; Pico, C. Solid State Ionics 1998, 112, 291–297. (51) Vijayakumar, M.; Inaguma, Y.; Mashiko, W.; Crosnier-Lopez, M.-P.; Bohnke, C. Chem.
Mater. 2004, 16, 2719–2724.
(52) Li, J. X.; Wen, Z. Y.; Xu, X. X.; Zhang, J. C. Ceram. Int. 2007, 33, 1591–1595.
(53) Kobylyanskaya, S. D.; Gavrilenko, O. N.; Belous, A. G. Russ. J. Inorg. Chem. 2013, 58, 637–643.
(54) Brousse, T.; Fragnaud, P.; Marchand, R.; Schleich, D. M.; Bohnke, O.; West, K. J. Power Sources 1997, 68, 412–415.
(55) Kitaoka, K.; Kozuka, H.; Hashimoto, T.; Yoko, T. J. Mater. Sci. 1997, 32, 2063–2070. (56) Bohnke, C.; Regrag, B.; Leberre, F.; Fourquet, J.; Randrianantoandro, N. Solid State
Ionics 2005, 176, 73–80.
(57) Belous, A.; Yanchevskiy, O.; V’yunov, O.; Bohnke, O.; Bohnke, C.; Le Berre, F.; Fourquet, J.-L. Chem. Mater. 2004, 16, 407–417.
(58) Jena, H.; Kutty, K. V. G.; Kutty, T. R. N. J. Mater. Sci. 2005, 40, 4737–4748. (59) Deng, Y.; Nan, C. J. Cent. South Univ. Technol. 2005, 12, 251–254.
- 36 -
(60) Bernache-Assollant, D. Chimie-physique du frittage; Hermes Science Publications, 1993; p. 350.
(61) Rhee, Y. W.; Yang, J. H.; Kim, K. S.; Kang, K. W.; Song, K. W.; Kim, D. J. Thermochim. Acta 2007, 455, 86–89.
(62) Mei, A.; Jiang, Q.-H.; Lin, Y.-H.; Nan, C.-W. J. Alloys Compd. 2009, 486, 871–875. (63) Šalkus, T.; Steins, I.; Barre, M.; Kežionis, A.; Orliukas, A. F. Mater. Sci. 2013, 19, 250–
253.
(64) Chen, K.; Huang, M.; Shen, Y.; Lin, Y.; Nan, C. W. Solid State Ionics 2013, 235, 8–13. (65) Mei, A.; Wang, X.-L.; Lan, J.-L.; Feng, Y.-C.; Geng, H.-X.; Lin, Y.-H.; Nan, C.-W.
Electrochim. Acta 2010, 55, 2958–2963.
(66) Varaprasad, A. M.; Mohan, A. L. S.; Chakrabarty, D. K.; Biswas, A. B. J. Phys. C Solid State Phys. 1979, 12, 465–472.
(67) Bhuvanesh, N. S. P.; Crosnier-Lopez, M. P.; Bohnke, O.; Emery, J.; Fourquet, J. L. Mater. Res. Bull 1998, 33, 1681–1691.
(68) Pham, Q. N. Elaboration et caractérisation d’oxydes perovskites pour capteurs de pH - Etude du mécanisme de fonctionnement de ces capteurs, Université du Maine, 2006. (69) Bohnke, O.; Pham, Q. N.; Boulant, A.; Emery, J.; Šalkus, T.; Barré, M. Solid State Ionics
2011, 188, 144–147.
(70) Bohnke, O.; Lorant, S.; Roffat, M.; Berger, P. Solid State Ionics 2014, 262, 563–567. (71) Belous, A. G.; Butko, V. I.; Novitskaya, G. N.; Polyanetskaya, S. V.; Poplavko, Y. M.;
Khomenko, B. S. Ukr. Fiz. Zhurnal 1986, 31, 576–580.
(72) Bohnke, O.; Bohnke, C.; Fourquet, J. L. Solid State Ionics 1996, 91, 21–31.
(73) Bohnké, O.; Badot, J. C.; Emery, J. J. Phys. Condens. Matter 2003, 15, 7571–7584. (74) Bohnké, O.; Emery, J.; Fourquet, J. L.; Badot, J. C. Recent Res. Dev. Solid State Ionics
2003, 1, 47–86.
(75) Vogel, H. Phys. Z. 1921, 22, 645.
(76) Tamman, G.; Heese, W. Z. Anorg. Chem. 1926, 156, 245.
(77) León, C.; Santamarı́a, J.; Parı́s, M. A.; Sanz, J.; Ibarra, J.; Várez, A. J. Non. Cryst. Solids 1998, 235-237, 753–760.
(78) Inaguma, Y.; Yu, J.; Shan, Y.-J.; Itoh, M.; Nakamura, T. J. Electrochem. Soc. 1995, 142, L8.
Chapitre I Bibliographie
- 37 -
(79) Vijayakumar, M.; Bohnke, O. J. Eur. Ceram. Soc. 2006, 26, 3221–3231.
(80) Stramare, S.; Thangadurai, V.; Weppner, W. Chem. Mater. 2003, 15, 3974–3990.
(81) Bohnke, C.; Bohnke, O.; Duroy, H.; Fourquet, J.-L. and Leblé, L., Patent WO 2004/020360, 2004.
(82) Bohnke, C.; Bohnke, O.; Leblé, L., Duroy H. and Fourquet J.-L., Patent WO 2004/020361, 2004.
(83) Woehrle, T.; Fetzer, J.; Leuthner, S. Lithium Ion Cell. US20130266842 A1, 2013.
(84) Shan, Y. J.; Chen, L. Q.; Inaguma, Y.; Itoh, M.; Nakamura, T. J. Power Sources 1995, 54, 397–402.
(85) Chen, C. H.; Amine, K. Solid State Ionics 2001, 144, 51–57.
(86) Hagman, L. O.; Kierkegaard, P. Acta Chem. Scand. 1968, 22, 1822–1832. (87) Taylor, B. E.; English, A. D.; Berzins, T. Mater. Res. Bull. 1977, 12, 171–181.
(88) Sljukic, M.; Matkovic, B.; Prodic, B.; Scavnicar, S. Croat. Chem. Acta 1967, 39, 145– 148.
(89) Arbi, K.; Tabellout, M.; Lazarraga, M.; Rojo, J.; Sanz, J. Phys. Rev. B 2005, 72, 094302. (90) Morin, E.; Angenault, J.; Couturier, J. C.; Quarton, M.; He, H.; Klinowski, J. Eur. J. Solid
State Inorg. Chem. 1997, 34, 947–958.
(91) Catti, M.; Stramare, S.; Ibberson, R. Solid State Ionics 1999, 123, 173–180.
(92) Aatiq, A.; Ménétrier, M.; Croguennec, L.; Suard, E.; Delmas, C. J. Mater. Chem. 2002, 12, 2971–2978.
(93) Aono, H.; Sugimoto, E.; Sadaoka, Y.; Imanaka, N.; Adachi, G.-Y. Solid State Ionics 1991, 47, 257–264.
(94) Aono, H.; Sugimoto, E.; Sadaoka, Y.; Imanaka, N.; Adachi, G.-Y. Solid State ionics 1990, 40-41, 38–42.
(95) Arbi, K.; Rojo, J. M.; Sanz, J. J. Eur. Ceram. Soc. 2007, 27, 4215–4218. (96) Arbi, K.; Mandal, S.; Rojo, J. M.; Sanz, J. Chem. Mater. 2002, 14, 1091–1097.
(97) Arbi, K.; Lazarraga, M. G.; Chehimi, D. B. H.; Rojo, J. M.; Sanz, J. Chem. Mater. 2004, 2, 255–262.
- 38 -
(99) Aono, H.; Sugimoto, E.; Sadaoka, Y.; Imanaka, N.; Adachi, G. J. Electrochem. Soc. 1989, 136, 590.
(100) Arbi, K.; Mandal, S.; Rojo, J. M.; Sanz, J. Chem. Mater. 2002, 14, 1091–1097.
(101) Šalkus, T.; Barre, M.; Kežionis, A.; Kazakevičius, E.; Bohnke, O.; Selskienė, A.; Orliukas, A. F. Solid State Ionics 2012, 225, 615–619.
(102) Kosova, N. V.; Devyatkina, E. T.; Stepanov, A. P.; Buzlukov, A. L. Ionics (Kiel). 2008, 14, 303–311.
(103) Holzapfel, M.; Eisgruber, M.; Nuspl, G., Patent US 20120295167 A1, 2012. (104) Cretin, M.; Fabry, P.; Abello, L. J. Eur. Ceram. Soc. 1995, 15, 1149–1156.
(105) Wu, X. M.; Liu, J. L.; Chen, S.; Ma, M. Y.; Liu, J. Ben. Ionics (Kiel). 2010, 16, 827–831. (106) Kotobuki, M.; Koishi, M. Ceram. Int. 2013, 39, 4645–4649.
(107) Zhang, P.; Matsui, M.; Takeda, Y.; Yamamoto, O.; Imanishi, N. Solid State Ionics 2014, 263, 27–32.
(108) Ando, Y.; Hirose, N.; Kuwano, J.; Kato, M.; Otsuka, H. Ceram. Today-Tomorrow’s Ceram. 1991, ed. P. Vin, 2245–2252.
(109) Zhang, L.; Chen, P.; Hu, Z.; Chen, C. Chinese J. Chem. Phys. 2012, 25, 703–707. (110) Xu, X.; Wen, Z.; Wu, J.; Yang, X. Solid State Ionics 2007, 178, 29–34.
(111) Duluard, S.; Paillassa, A.; Puech, L.; Vinatier, P.; Turq, V.; Rozier, P.; Lenormand, P.; Taberna, P.-L.; Simon, P.; Ansart, F. J. Eur. Ceram. Soc. 2013, 33, 1145–1153.
(112) Huang, L.; Wen, Z.; Wu, M.; Wu, X.; Liu, Y.; Wang, X. J. Power Sources 2011, 196, 6943–6946.
(113) Leo, C. J.; Subba Rao, G. V.; Chowdari, B. V. R. Solid State Ionics 2003, 159, 357–367. (114) Adachi, G. Y.; Imanaka, N.; Aono, H. Adv. Mater. 1998, 8, 127–134.
(115) Wen, Z.; Xu, X.; Li, J. J. Electroceramics 2009, 22, 342–345.
(116) Barré, M.; Le Berre, F.; Crosnier-Lopez, M. P.; Galven, C.; Bohnké, O.; Fourquet, J. L. Ionics (Kiel). 2009, 15, 681–687.
(117) Kobayashi, Y.; Tabuchi, M.; Nakamura, O. J. Power Sources 1997, 68, 407–411.
(118) Delmas, C.; Viola, J. C.; Olazcuaga, R.; Le Flem, G.; Hagenmuller, P. Mater. Res. Bull. 1981, 16, 83.
Chapitre I Bibliographie
- 39 -
(119) Maldonado-Manso, P.; Losilla, E. R.; Aranda, M. A. G.; Mouahid, F. E.; Zahir, M. Chem. Mater. 2003, 15, 1879–1885.
(120) Mazza, D. J. Solid State Chem. 2003, 156, 154–160.
(121) Delmas, C.; Nadiri, A.; Soubeyroux, J. L. Solide State Ionics 1988, 28-30, 419–423. (122) Alamo, J.; Roy, R. Commun. Am. Ceram. Soc. 1984, 67, 78–80.
(123) Ahmad, A.; Wheat, T. A.; Kuriakose, A. K.; Canaday, J. D.; McDonald, A. G. Solide State Ionics 1987, 24, 89–97.
(124) Mauvy, F.; Siebert, E.; Fabry, P. Talanta 1999, 48, 293–303.
(125) Fuentes, R. O.; Figueiredo, F.; Marques, F. M. B.; Franco, J. I. Solide State Ionics 2001, 139, 309–314.
(126) Shaikhlislamova, A. R.; Zhuravlev, N. A.; Yaroslavtsev, A. B. Russ. J. Inorg. Chem. 2010, 55, 18–22.
- 41 -