les méthodes de synthèse classiques peuvent être classées en réactions solides et méthodes en solution, selon les précurseurs utilisés (Figure 2).

processus céramique est la méthode de synthèse la plus simple et la plus traditionnelle car de sa procédure simple et de son scale-up. il consiste en un broyage manuel des réactifs et leurs chauffage ultérieur à l'air, atmosphère oxydante, réductrice ou inerte, selon le composé visé. Le grand inconvénient de cette méthode est la nécessité de températures de calcination élevées, de 700 à 1500º C, qui provoque la croissance et la frittage des cristaux, conduisant à des taille micrométrique particules (>1 m) [Eom, J. et al. (2008); Cho, Y. & Cho, J. (2010); Mi, C.H. et al. (2005); Yamada, A. et al. (2001)]. Les dimensions macroscopiques des particules ainsi synthétisées conduisent à des cinétiques limitées de li insertion/extraction et rend difficile le revêtement de carbone approprié des particules de phosphate [Song, H-K. et al. (2010)]. Pour c'est pourquoi il a fallu ajouter du carbone pendant soit après le processus de broyage, ce qui implique l'utilisation d'une étape de broyage supplémentaire [Liao, X.Z. et al. (2005); Zhang, S.S. et al. (2005); Nakamura, T. et al. (2006); Mi, C.H. et al. (2005)]. Mécanochimique l'activation peut être considérée comme une variante de la méthode céramique, mais la température finale de calcination est plus basse, d'environ 600º c [Kwon, S.J. et al. (2004); Kim, C.W. et al. (2005); Kim, J-K. et al. (2007)]. Ce façon, la taille des grains est légèrement inférieure en raison du broyage.

Fig. 2. schéma des méthodes de synthèse classiques utilisées pour préparer des matériaux d'électrode pour Li-ion piles.
Frais à la main précurseurs peuvent également être activés par rayonnement micro-ondes [Song, M-S. et al. (2007)]. Si au moins un des réactifs est sensible aux micro-ondes, le mélange peut atteindre des températures suffisamment élevées pour réaliser la réaction et obtenir le composé visé en des temps de chauffe très courts, compris entre 2 et 20 minutes. Ce facteur fait de cette méthode de synthèse un moyen économique d'obtenir les phases. Parfois, quand un composite carboné est souhaité, du charbon actif peut être utilisé pour absorber le rayonnement micro-ondes et pour chauffer l'échantillon [Park, K.S. et al. (2003)]. des additifs organiques tels que le saccharose [Li, W. et al. (2007)], glucose [Béninati, S. et al. (2008)] ou acide citrique [Wang, L. et al. (2007)] peut être utilisé dans le mélange initial afin d'obtenir situ carbone formation. Type d'oxyde la génération d'impuretés n'est généralement pas indiquée dans la littérature, mais, parfois, l'atmosphère de réaction est si réductrice que le carbure de fer (Fe7C3) ou fer phosphure (Fe2P) sont générés sous forme de phases secondaires [Song, M-S. et al (2008)]. la granulométrie des phosphates obtenus par cette méthode de synthèse est comprise entre 1 et 2 m, mais deux effets ont été rapportés concernant ce paramètre. La croissance des particules était corrélée à l'augmentation des temps. Cependant, en présence de plus grandes quantités de précurseur de carbone, les particules diminuent en taille conduisant à 10-20 nm particules. les méthodes de synthèse qui comprennent la dissolution de tous les réactifs favorisent une plus grande homogénéité des échantillons finaux. les deux coprécipitation et hydrothermale processus consistent en la précipitation et la cristallisation du composé ciblé sous (coprécipitation) ou élevé (hydrothermal) température et pression conditions. généralement coprécipitation implique un processus de chauffage ultérieur, qui améliore la croissance des particules [Park, K.S. et al. (2004); Yang, M-R. et al. (2005)]. Néanmoins, des progrès récents dans la méthode de précipitation directe ont produit des matériaux de granulométrie étroite, d'environ 140 nm, avec des propriétés électrochimiques améliorées en termes de capacité spécifique (147 mAh g-1 à 5C rate) ainsi qu'en termes de cyclabilité (aucune perte de capacité significative après plus de de 400 cycles) sans revêtement carbone [Delacourt, C. et al. (2006)]. d'autre part, hydrothermale la synthèse est une méthode efficace pour obtenir bien cristallisé matériaux avec des morphologies bien définies,où aucune haute température un traitement est nécessaire, mais aucune particule de petite taille ne peut être obtenue. Tryphilite cristaux d'environ 1x3 m ont été produits par cette méthode sans revêtement carboné [Yang, S. et al. (2001); Tajimi, S. et al. (2004); Dokko, K. et al. (2007); Kanamura, K. et Koizumi, S. (2008)]. revêtement de carbone conducteur peut être produit en utilisant divers additifs qui agissent également comme agents réducteurs, tels que le saccharose, ascorbique acide [Jin, B. et Gu, H-B. (2008)] ou nanotubes de carbone [Chen, J. et Whittingham, M.S. (2006)].

La préparation de LiFePO4 échantillons par hydrothermal méthode utilisant des températures de chauffage inférieures à 190º il a été démontré que c crée des phases d'olivine avec une certaine inversion entre les sites fe et li, avec 7% des atomes de fer dans les sites de lithium, ainsi que la présence de petites quantités de Fe(III) dans le matériau. diffusion des ions lithium dans LiFePO4 est unidimensionnel, car les tunnels où les ions li sont situés le long de l'axe b ne sont pas connectés, donc les ions lithium résidant dans les canaux ne peuvent pas sauter facilement d'un tunnel à l'autre si Fe(III) sont présents. Ainsi, tout blocage dans le tunnel bloquera le mouvement des ions lithium. Ce manière, la présence d'atomes de fer sur les sites lithium empêche la diffusion des ions li dans les canaux de la structure et compromet les performances électrochimiques.Pour pour cette raison, les matériaux synthétisés sous hydrothermie conditions à 120º c n'a pas atteint 100 mAh·g-1 [Yang, S. et al. (2001)]. L'utilisation de températures plus élevées, l'ajout de Lascorbic acide, nanotubes de carbone ou un processus de recuit ultérieur (500-700º C) sous atmosphère d'azote peut produire LiFePO4 phases capables de livrer capacités de 145 mAh·g-1 [Whittingham, M.S. et al. (2005); Chen, J. et al. (2007)].

une étude de Nazar et al. sur les différentes variables qui influencent le hydrothermal processus conclut que, en premier lieu, la taille des cristaux peut être contrôlée par la température de réaction et la concentration des précurseurs à l'intérieur du réacteur, car une concentration plus élevée de précurseur crée une plus grande quantité de nucléation sites, conduisant ainsi à des tailles. de particules plus petites. en second lieu, la diminution de la température de synthèse entraîne également une plus petite taille des particules, mais des temps de réaction plus courts n'ont pas d'influence notable sur la morphologie du produit, une fois le temps de réaction minimum dépassé [Ellis, B. et al. (2007a)]. Parmi les méthodes de résolution, sol-gel est une méthode classique utilisée pour obtenir différents types de matériaux inorganiques [Kim, D.H. et Kim, J. (2007); Pechini, P. Brevet; Baythoun, M.S.G. et Vente, F.R. (1982)]. outre l'homogénéité favorisée par la solution de réactifs de départ, cette méthode permet l'introduction d'une source de carbone qui peut agir comme facteur de contrôle de la taille des particules, laisse un carbone qui peut être utile pour créer des composites de carbone, et, enfin, permet l'utilisation de plus faibles températures de chauffage que dans les méthodes de réaction à l'état solide [Hsu, K-F. et al. (2004); Chung, H-T. et al. (2004); Choi, D. et Kumta, P.N. (2007)].Ce façon, synthétisant une phase par céramique ou sol-gel méthode sous les mêmes traitements thermiques permet d'obtenir une granulométrie inférieure pour sol-gel échantillons [Piana, M. et al. (2004)].