Les Batteries Li-ion sont devenues incontournables pour le stockage de l’énergie dans l’électronique portable et sont considérées comme des systèmes très prometteurs pour des applications de stockage de l’énergie à grande échelle. Cependant, leur développement est limité par des problèmes de dégradation et d’instabilité des électrodes.
Dans ce travail, on démontre l’intérêt de la spectroscopie Raman pour apporter des éléments de compréhension forts aux phénomènes de dégradation à haut potentiel de la cathode composite à base de spinelle LiMn1.5Ni0.5O4 (LMNO). Les variations spectrales observées pendant le cycle de charge-décharge dans la fenêtre de potentiel 3.5 V-4.9 V vs. Li+/Li correspondent à des changements de valence des métaux de transition. Une analyse combinée électrochimique et spectroscopique permet d’identifier des descripteurs spécifiques des espèces Ni2+, Ni3+ et Ni4+ dans les spectres Raman et de fournir leur teneur relative pendant le processus redox. Cette approche permet de démontrer l’efficacité de la spectroscopie Raman pour déterminer l’état de charge de la cathode LMNO et ouvre la voie à une mesure rapide et fiable du phénomène d’auto-décharge dans ces électrodes.
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