Note ABES Fundamental investigation of cathode materials upon deep lithiation for advanced battery management system parametrization Étude fondamentale de matériaux cathode pour batteries au lithium au cours d’une excessive lithiation et applications pour le paramétrage du système de contrôle avancé des batteries (battery management system) Batteries lithium ion Cathode NMC Overlithiation Courbe OCP Système avancé de gestion des batteries Lithium ion battery NMC cathode Overlithiation OCP curve determination Advanced battery management system 541.37 Cathodes Piles au lithium Une étude des matériaux cathode à base de Ni a été réalisée dans une fenêtre de potentiel étendue de 4,4 V a ~ 0.8 V vs Li/Li+. Les différences observées par électrochimie sont interprétées avec les changements de structure du matériau et les changements de valence des métaux de transition. La lithiation a xLi = 1 s’avère entièrement réversible, tandis que les changements dus à la lithiation excessive a xLi = 2 déclenchent une perte de capacité irréversible. L’identification d’une stabilité des matériaux NMC entre 4,4 V et xLi = 1 a été mise à profit pour développer une nouvelle méthode permettant de caractériser le potentiel « open-circuit » en fonction de la quantité de lithium (courbe OCP). Cette courbe OCP est un paramètre clé pour le système de gestion avance des batteries et celle nouvelle méthode permet d’accéder a des informations supplémentaires dans les régions riches en lithium ainsi qu’a un réglage plus précis de l’abscisse. A fundamental investigation of Ni-based layered cathode materials was done in an extended potential window of 4.4 V to ~0.8 V vs Li/Li+. The differences in the lithiation profile observed with electrochemistry were linked to structural changes in the material and valence changes of the transition metals. The lithiation to xLi = 1 was shown to be fully reversible whereas the changes occurring in the structure of the materials upon deep lithiation to xLi = 2 triggered irreversible capacity loss.The identification of an extended stable cycling window up to xLi = 1 for the NMC materials was leveraged to develop a new method to characterize the open-circuit potential as a function of the lithiation content (OCP curve). This OCP curve is a key parameter for the parametrization of the advanced battery management system, and this new method allows access to additional information in the tail region as well as a more precise setting of the x-axis. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 6902328 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 https://theses.hal.science/tel-03968144 application/pdf 6829375 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2021/USUBELLI_Camille_2021_ED182.pdf http://www.theses.fr/2021STRAE019/abes https://theses.hal.science/tel-03968144 https://theses.hal.science/tel-03968144 Usubelli Camille 1991-03-18 FR 257171029 2502056692P 21311232 4200003 https://theses.fr/2021STRAE019 2021STRAE019 https://doi.org/10.70675/c39fc00fz5500z4e85zba9cz945c12d085e7 2021-07-26 Chimie physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Dinia Aziz MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 059840633 Savinova Elena R. MADS_PRESIDENT_DU_JURY 075152398 Tang Maureen MADS_RAPPORTEUR_1 267437242 Suntivich Jin MADS_RAPPORTEUR_2 267437498 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 151842973 93794 ddc:540 Dinia Aziz Savinova Elena R. Tang Maureen Suntivich Jin École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) PDF 6902328