Browsing by Author "BOUFAS, Mounia"

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    Synthèse et caractérisation des nanoparticules à base de fer pour le stockage d’énergie
    (Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) BOUFAS, Mounia
    Notre objectif de cette étude expérimentale est de développer des électrodes performantes pour un surcompensateur à partir d’oxyde et hydroxydes de fer. Pour cela, nous utilisons une méthode de synthèse "hydrothermale" reconnue pour sa simplicité, son faible coût et sa facilité de mise en oeuvre. Nous rapportons l'effet des conditions de synthèse hydrothermale sur les propriétés morphologiques, optiques et électrochimiques des nanostructures d'oxyde de fer (γ-Fe2O3) et d'hydroxyde de fer (α-FeOOH) préparées. L'identification physico-chimique de ces nanostructures à base de fer par diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage/transmission, porosité et spectroscopie Raman a révélé une transformation de phase dépendante de la température. Une formation nanostructurée à base de maghémite et de goethite a été observée sous forme de nanotiges et de nanofibres tricliniques, avec des diamètres moyens variant de 32 à 50 nm, respectivement. L'analyse texturale des nanofibres a confirmé une mésoporosité avec une surface spécifique d'environ 129 m2.g−1 pour (le γ-Fe2O3) et 23 m2.g−1 pour (l'α-FeOOH). Les performances électrochimiques des électrodes de nanofibres d'oxyde de fer et d'hydroxyde de fer, avec ou sans l'ajout de charbon actif (AC), ont également été étudiées. Les électrodes composées de γ-Fe2O3, γ-Fe2O3/AC, α-FeOOH et α-FeOOH/AC a montré d'excellentes valeurs de capacité spécifique (~1200 F.g−1 (166 mAh.g−1), 1400 F.g−1 (199 mAh.g−1), 258 F.g−1 (36 mAh.g−1) et 611 F.g−1 (85 mAh.g−11) à un courant gravimétrique de 1 A g−1. L'influence de la transformation de phase liée à la température de synthèse, ainsi que l'incorporation de charbon actif en double couche électrique dans les nanofibres, démontre clairement une amélioration de leur capacité de stockage d'énergie. De plus, les nanofibres à base de fer ont montré une excellente stabilité cyclique avec une bonne rétention de capacité de 73% et 99,8%, respectivement, après 2000 cycles à un courant gravimétrique élevé de 30 A g−1, ainsi qu'une faible résistance obtenue par analyse de spectroscopie d'impédance. Les implications de ces résultats mettent en évidence le potentiel d'adoption de ces nanotiges de γ-Fe2O3 comme matériaux d'électrode adaptés aux dispositifs de stockage d'énergie électrochimique.