CA3136069A1 - Inorganic compounds with an argyrodite-type structure, their preparation methods and their use in electrochemical applications - Google Patents

Inorganic compounds with an argyrodite-type structure, their preparation methods and their use in electrochemical applications

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Abstract

La présente technologie concerne des composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite obtenu par un procédé de préparation comprenant une étape de broyage de sulfure de lithium, de sulfate de lithium, de pentasulfure de phosphore et d'un halogénure de lithium. Aussi décrits sont des matériaux d'électrodes, des électrodes, des électrolytes comprenant lesdits composé inorganique possédant une structure de type argyrodite et leurs utilisations dans des cellules électrochimiques, par exemple, dans des accumulateurs électrochimiques, notamment dans des batteries dites tout solide.The present technology relates to inorganic compounds having an argyrodite-like structure obtained by a preparation process comprising a step of grinding lithium sulphide, lithium sulphate, phosphorus pentasulphide and a lithium halide. Also described are electrode materials, electrodes, electrolytes comprising said inorganic compound having an argyrodite type structure and their uses in electrochemical cells, for example, in electrochemical accumulators, in particular in so-called all-solid batteries.

Description

COMPOSÉS INORGANIQUES POSSÉDANT UNE STRUCTURE DE TYPE
ARGYRODITE, LEURS PROCÉDÉS DE PRÉPARATION ET LEURS UTILISATIONS
DANS DES APPLICATIONS ÉLECTROCHIMIQUES
DOMAINE TECHNIQUE
La présente demande se rapporte au domaine des composés inorganiques à base d'oxysulfures possédant une structure de type argyrodite et à leurs utilisations dans des applications électrochimiques. Plus particulièrement, la présente demande se rapporte au domaine des composés inorganiques à base d'oxysulfure possédant une structure de type argyrodite, aux matériaux d'électrodes et aux électrolytes solides les comprenant, à leurs procédés de production et à leurs utilisations dans les cellules électrochimiques, notamment dans des batteries dites tout solide.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Les composés inorganiques tels que les céramiques, verres et vitrocéramiques à
base de sulfure sont des matériaux prometteurs pour de nombreuses applications technologiques puisqu'ils permettent le développement de systèmes électrochimiques à l'état tout solide qui sont substantiellement plus sécuritaires.
De plus, les composés inorganiques à base de sulfure présentent une large fenêtre de stabilité électrochimique et une conductivité ionique substantiellement plus élevée à
température ambiante. En effet, les électrolytes solides inorganiques les comprenant présentent des conductivités ioniques à température ambiante comparables à
celles des électrolytes organiques liquides, et donc, substantiellement plus élevées que celles de leurs homologues basés sur l'utilisation d'électrolytes polymères solides. Par exemple, l'argyrodite de formule Li6PS5X (dans laquelle, X est Cl, Br ou I) présente une conductivité
ionique à température ambiante de l'ordre du mS.cm-1.
Cependant, l'utilisation des composés inorganiques de type argyrodite est limitée par leur coût de production élevé notamment en raison d'une étape de recuit à haute température permettant l'obtention de conductivités ioniques intéressantes. L'un des éléments clés des exigences industrielles liées à la production de ce type de composés inorganiques est donc de minimiser les coûts en abaissant la température de recuit tout en conservant une conductivité ionique considérablement élevée.

Date reçue/date received 2021-10-27 De plus, les composés inorganiques de type argyrodite sont associés à des problèmes liés à leur stabilité interfaciale ainsi qu'a leur stabilité à l'air ambiant et humidité. Plus précisément, ces électrolytes solides inorganiques génèrent du sulfure d'hydrogène (H2S) gazeux au contact d'air humide et doivent donc être préparés, assemblés et opérés sous atmosphère inerte. Une stratégie employée pour solutionner ce problème comprend l'utilisation de composé inorganique de type argyrodite à base d'oxysulfure.
En effet, une substitution atomique partielle du soufre et/ou du lithium dans ces composés inorganiques par de l'oxygène engendrerait une diminution significative de la génération de H2S en présence d'humidité.
Par conséquent, il existe toujours un besoin pour le développement de composés inorganiques pour utilisation dans des systèmes électrochimiques à l'état tout solide excluant un ou plusieurs des inconvénients mentionnés ci-dessus.
SOMMAIRE
Selon un aspect, la présente technologie concerne un procédé de préparation d'un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite, le procédé
comprenant une étape de broyage de sulfure de lithium, de sulfate de lithium, de pentasulfure de phosphore et d'un halogénure de lithium.
Dans un autre mode de réalisation, la structure de type argyrodite est non déficiente en lithium. Selon une variante d'intérêt, la structure de type argyrodite non déficiente en lithium est de formule Li6_xPS5_x_yOyZi+x, dans laquelle Z est un atome d'halogène choisi parmi F, Cl, Br et I et x et y sont des nombres différents de zéro sélectionnés pour atteindre l'électroneutralité (par exemple, 0 <x 1 et 0 < y 1). Selon un mode réalisation, la structure de type argyrodite non déficiente en lithium est choisie parmi le groupe constitué de Li5,4P54,300,1CI 1,6 , Li5,4P54,100,30 1,6, Li5,4P53,900,50 1,6, Li5,4P53,6500,750 1,6 et Li5,7P54,400,30 1,3 =
Dans un autre mode de réalisation, la structure de type argyrodite est déficiente en lithium.
Selon une variante d'intérêt, la structure de type argyrodite déficiente en lithium est de formule Li6_x_zyPS5_x_yOyZi+x, dans laquelle Z est un atome d'halogène choisi parmi F, Cl, Br et I et x et y sont des nombres différents de zéro (par exemple, 0 <x 5 1 et 0 <y 1).
Par exemple, la structure de type argyrodite déficiente en lithium est choisie parmi le groupe constitué de Li5,4PS4,300,1Cli,6, Li5,1PS4,400,3C11,3 et Li4,8PS4,100,3C11,6.
INORGANIC COMPOUNDS HAVING A STRUCTURE LIKE
ARGYRODITE, THEIR PREPARATION PROCESSES AND THEIR USES
IN ELECTROCHEMICAL APPLICATIONS
TECHNICAL AREA
This application relates to the field of inorganic compounds based oxysulfides having an argyrodite-like structure and to their uses in electrochemical applications. More specifically, this application is reports to field of inorganic oxysulfide compounds having a structure Of type argyrodite, electrode materials and solid electrolytes including, to their production methods and uses thereof in cells electrochemical, especially in so-called all-solid batteries.
STATE OF THE ART
Inorganic compounds such as ceramics, glasses and glass-ceramics base of sulfide are promising materials for many applications technological since they allow the development of state-of-the-art electrochemical systems all solid which are substantially safer.
In addition, inorganic sulfide compounds exhibit a wide window of electrochemical stability and substantially higher ionic conductivity raised to ambient temperature. Indeed, inorganic solid electrolytes including exhibit ionic conductivities at room temperature comparable to those of liquid organic electrolytes, and therefore, substantially higher than those of their counterparts based on the use of solid polymer electrolytes. By example, the argyrodite of formula Li6PS5X (in which, X is Cl, Br or I) presents a conductivity ionic at room temperature of the order of mS.cm-1.
However, the use of inorganic compounds of the argyrodite type is limited by their high production cost, in particular due to a high-temperature annealing step temperature allowing the obtaining of interesting ionic conductivities. One of the key elements of industrial requirements related to the production of this type of compound inorganic is thus minimizing costs by lowering the annealing temperature while retaining a considerably high ionic conductivity.

Date received/date received 2021-10-27 In addition, argyrodite-like inorganic compounds are associated with problems related to their interfacial stability as well as their stability in ambient air and humidity. More specifically, these inorganic solid electrolytes generate sulfide hydrogen (H2S) gas in contact with humid air and must therefore be prepared, assembled and operated under inert atmosphere. A strategy used to solve this problem understand the use of an inorganic compound of the oxysulfide-based argyrodite type.
Indeed, a partial atomic substitution of sulfur and/or lithium in these compounds inorganic by oxygen would lead to a significant decrease in the generation of H2S in presence of humidity.
Therefore, there is still a need for the development of compounds inorganic compounds for use in whole-state electrochemical systems solid excluding one or more of the disadvantages mentioned above.
SUMMARY
In one aspect, the present technology relates to a process for preparing of one inorganic compound having an argyrodite-like structure, the method including a step of grinding lithium sulphide, lithium sulphate, pentasulfide phosphorus and a lithium halide.
In another embodiment, the argyrodite-like structure is not deficient in lithium. According to a variant of interest, the argyrodite type structure not deficient in lithium has the formula Li6_xPS5_x_yOyZi+x, in which Z is an atom selected halogen among F, Cl, Br and I and x and y are non-zero numbers selected to achieve electroneutrality (for example, 0 < x 1 and 0 < y 1). According to a mode achievement, structure of non-lithium deficient argyrodite type is selected from the group made of Li5.4P54.300.1CI 1.6 , Li5.4P54.100.30 1.6, Li5.4P53.900.50 1.6, Li5,4P53,6500,750 1.6 and Li5.7P54.400.30 1.3 =
In another embodiment, the argyrodite-like structure is lithium deficient.
According to a variant of interest, the structure of the argyrodite type deficient in lithium is formula Li6_x_zyPS5_x_yOyZi+x, where Z is a chosen halogen atom among F, Cl, Br and I and x and y are nonzero numbers (for example, 0 < x 5 1 and 0 < y 1).
For example, the lithium-deficient argyrodite-like structure is chosen among the group consisting of Li5,4PS4,300,1Cli,6, Li5,1PS4,400,3C11,3 and Li4.8PS4.100.3C11.6.

2 Date reçue/date received 2021-10-27 Dans un autre mode de réalisation, l'étape de broyage est effectuée en utilisant un microbroyeur planétaire. Selon une variante d'intérêt, l'étape de broyage est effectuée à
une vitesse de rotation d'environ 600 rpm. Selon une autre variante d'intérêt, l'étape de broyage est effectuée pendant environ 10 heures. Selon une autre variante d'intérêt, l'étape de broyage est effectuée dans un ratio billes de broyage : précurseurs d'environ 30.
Dans un autre mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape de recuit effectuée à une température maximale d'environ 300 C. Alternativement, le procédé est exempt d'une étape de recuit.
Selon un autre aspect, la présente technologie concerne un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite obtenu selon le procédé tel qu'ici défini.
Selon un autre aspect, la présente technologie concerne un matériau électrochimiquement actif et un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite tel qu'ici défini ou obtenu selon le procédé tel qu'ici défini.
Dans un mode de réalisation, le composé inorganique possédant une structure de type argyrodite est présent en tant qu'additif et/ou en tant que matériau de revêtement. Par exemple, le matériau de revêtement forme une couche de revêtement sur la surface du matériau électrochimiquement actif.
Dans un autre mode de réalisation, le matériau électrochimiquement actif est choisi parmi oxyde de métal, un sulfure de métal, un oxysulfure de métal, un phosphate de métal, un fluorophosphate de métal, un oxyfluorophosphate de métal, un sulfate de métal, un halogénure de métal, un fluorure de métal, du soufre, du sélénium et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci. Par exemple, le métal du matériau électrochimiquement actif est choisi parmi le titane (Ti), le fer (Fe), le manganèse (Mn), le vanadium (V), le nickel (Ni), le cobalt (Co), l'aluminium (AI), le chrome (Cr), le cuivre (Cu), le zirconium (Zr), le niobium (Nb) et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci. Selon une variante d'intérêt, le métal du matériau électrochimiquement actif comprend en outre un métal alcalin ou alcalino-terreux choisi parmi le lithium (Li), le sodium (Na), le potassium (K) et le magnésium (Mg).
2 Date received/date received 2021-10-27 In another embodiment, the grinding step is carried out by using a planetary micromill. According to a variant of interest, the grinding step is performed at a rotational speed of approximately 600 rpm. According to another variant of interest, the step of grinding is carried out for about 10 hours. According to another variant of interest, the grinding step is carried out in a ratio of grinding balls: precursors of about 30.
In another embodiment, the method further comprises a step of annealed carried out at a maximum temperature of approximately 300 C. Alternatively, the process is free of an annealing step.
In another aspect, the present technology relates to an inorganic compound having an argyrodite type structure obtained according to the method as here defined.
In another aspect, the present technology relates to a material electrochemically active and an inorganic compound having a structure of kind argyrodite as defined here or obtained according to the process as defined here.
In one embodiment, the inorganic compound having a structure of kind argyrodite is present as an additive and/or as a material of coating. By example, the coating material forms a coating layer on the surface of electrochemically active material.
In another embodiment, the electrochemically active material is chosen from metal oxide, metal sulfide, metal oxysulfide, metal phosphate metal, a metal fluorophosphate, metal oxyfluorophosphate, metal sulfate, A
metal halide, a metal fluoride, sulfur, selenium and a combination at least two of these. For example, the material metal electrochemically active is chosen from titanium (Ti), iron (Fe), manganese (Mn), vanadium (V), nickel (Ni), cobalt (Co), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), zirconium (Zr), the niobium (Nb) and a combination of two or more thereof. According to a variant of interest, the metal of the electrochemically active material further comprises a metal alkaline or alkaline-earth metal chosen from lithium (Li), sodium (Na), potassium (K) and the magnesium (Mg).

3 Date reçue/date received 2021-10-27 Dans un autre mode de réalisation, le matériau électrochimiquement actif est un oxyde de métal et de lithium. Par exemple, l'oxyde de métal et de lithium est un oxyde mixte de lithium, de nickel, de manganèse et de cobalt (NCM).
Dans un autre mode de réalisation, le matériau électrochimiquement actif est choisi parmi .. un métal non-alcalin ou non-alcalino-terreux, un composé intermétallique, un oxyde de métal, un nitrure de métal, un phosphure de métal, un phosphate de métal, un halogénure de métal, un fluorure de métal, un sulfure de métal, un oxysulfure de métal, un carbone, du silicium (Si), un composite silicium-carbone (Si-C), un oxyde de silicium (Si0x), un composite oxyde de silicium-carbone (SiOx-C), de l'étain (Sn), un composite étain-carbone (Sn-C), un oxyde d'étain (SnOx), un composite oxyde d'étain-carbone (SnOx-C), et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci.
Dans un autre mode de réalisation, le matériau d'électrode comprend en outre au moins un matériau conducteur électronique. Par exemple, le matériau conducteur électronique est choisi parmi le groupe constitué du noir de carbone, du noir d'acétylène, du graphite, du graphène, des fibres de carbone, des nanofibres de carbone, des nanotubes de carbones, et d'une combinaison d'au moins deux de ceux-ci. Selon une variante d'intérêt, le matériau conducteur électronique est un mélange de noir de carbone et de fibres de carbone formées en phase gazeuse (VGCFs).
Selon un autre aspect, la présente technologie concerne une électrode comprenant le matériau d'électrode tel qu'ici défini sur un collecteur de courant.
Selon un autre aspect, la présente technologie concerne une électrode autosupportée comprenant le matériau d'électrode tel qu'ici défini.
Selon un autre aspect, la présente technologie concerne un électrolyte comprenant un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite tel qu'ici défini ou obtenu selon le procédé tel qu'ici défini.
Dans un mode de réalisation, l'électrolyte est un électrolyte liquide comprenant un sel dans un solvant. Alternativement, l'électrolyte est un électrolyte en gel comprenant un sel dans un solvant et éventuellement un polymère solvatant. Alternativement, l'électrolyte est un électrolyte polymère solide comprenant un sel dans un polymère solvatant. Par
3 Date received/date received 2021-10-27 In another embodiment, the electrochemically active material is an oxide of metal and lithium. For example, lithium metal oxide is an oxide mixed of lithium, nickel, manganese and cobalt (NCM).
In another embodiment, the electrochemically active material is chosen from .. a non-alkaline or non-alkaline-earth metal, an intermetallic compound, an oxide of metal, a metal nitride, a metal phosphide, a metal phosphate, a halide of metal, a metal fluoride, a metal sulphide, a metal oxysulphide, a carbon, silicon (Si), silicon-carbon composite (Si-C), silicon oxide (Si0x), a silicon oxide-carbon composite (SiOx-C), tin (Sn), a composite tin-carbon (Sn-C), a tin oxide (SnOx), a tin oxide-carbon composite (SnOx-C), and a combination of at least two of these.
In another embodiment, the electrode material further comprises at least an electronically conductive material. For example, the conductive material electronic is selected from the group consisting of carbon black, acetylene black, graphite, graphene, carbon fibers, carbon nanofibers, nanotubes of carbons, and a combination of two or more thereof. According to a variant of interest, the electronic conductive material is a mixture of carbon black and fiber carbon formed in the gas phase (VGCFs).
According to another aspect, the present technology relates to an electrode including the electrode material as herein defined on a current collector.
According to another aspect, the present technology relates to an electrode self-supported comprising the electrode material as herein defined.
In another aspect, the present technology relates to an electrolyte including a inorganic compound having an argyrodite-like structure such as here defined or obtained according to the method as defined here.
In one embodiment, the electrolyte is a liquid electrolyte comprising a salt in a solvent. Alternatively, the electrolyte is a gel electrolyte comprising a salt in a solvent and optionally a solvating polymer. Alternately, the electrolyte is a solid polymer electrolyte comprising a salt in a polymer solvating. By

4 Date reçue/date received 2021-10-27 exemple, le composé inorganique possédant une structure de type argyrodite est présent en tant qu'additif.
Dans un autre mode de réalisation, l'électrolyte est un électrolyte solide inorganique.
Alternativement, l'électrolyte est un électrolyte solide hybride polymère-céramique. Par exemple, le composé inorganique possédant une structure de type argyrodite est présent en tant que matériau d'électrolyte solide inorganique.
Selon un autre aspect, la présente technologie concerne une cellule électrochimique comprenant une électrode négative, une électrode positive et un électrolyte, dans laquelle au moins l'une de l'électrode positive ou de l'électrode négative est telle qu'ici définie ou comprend un matériau d'électrode tel qu'ici défini.
Selon un autre aspect, la présente technologie concerne une cellule électrochimique comprenant une électrode négative, une électrode positive et un électrolyte, dans laquelle l'électrolyte est tel qu'ici défini.
Dans un mode de réalisation, l'électrode négative comprend un matériau électrochimiquement actif comprenant un métal alcalin, un métal alcalino-terreux, un alliage comprenant au moins un métal alcalin ou alcalino-terreux, un métal non-alcalin et non-alcalino-terreux, ou un alliage ou un composé intermétallique. Par exemple, le matériau électrochimiquement actif de l'électrode négative comprend du lithium métallique ou un alliage incluant ou à base de lithium métallique.
Dans un autre mode de réalisation, ledit accumulateur électrochimique est une batterie est choisie parmi une batterie au lithium, une batterie lithium-ion, une batterie au sodium, une batterie sodium-ion, une batterie au magnésium, une batterie magnésium-ion. Par exemple, ladite batterie est une batterie au lithium ou une batterie lithium-ion. Selon une variante d'intérêt, ledit accumulateur électrochimique est une batterie dite tout solide.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
La Figure 1 présente des diagrammes de diffraction des rayons X obtenus pour les poudres des Argyrodites des 1 à 4 et 8, tel que décrit à l'Exemple 2.
La Figure 2 présente des diagrammes de diffraction des rayons X obtenus pour les poudres des Argyrodites 2 et 5 à 7, tel que décrit à l'Exemple 2.
4 Date received/date received 2021-10-27 For example, the inorganic compound possessing an argyrodite-like structure is here as an additive.
In another embodiment, the electrolyte is a solid electrolyte inorganic.
Alternatively, the electrolyte is a hybrid polymer-solid electrolyte ceramic. By For example, the inorganic compound possessing an argyrodite-like structure is here as an inorganic solid electrolyte material.
In another aspect, the present technology relates to a cell electrochemical comprising a negative electrode, a positive electrode and an electrolyte, in which at least one of the positive electrode or the negative electrode is such here defined or includes an electrode material as defined herein.
In another aspect, the present technology relates to a cell electrochemical comprising a negative electrode, a positive electrode and an electrolyte, in which the electrolyte is as herein defined.
In one embodiment, the negative electrode comprises a material electrochemically active comprising an alkali metal, an alkaline metal earthy, a alloy comprising at least one alkali metal or alkaline-earth metal, a non-alkaline and non-alkaline earth, or an alloy or intermetallic compound. By example, the electrochemically active material of the negative electrode comprises lithium metal or alloy including or based on metallic lithium.
In another embodiment, said electrochemical accumulator is a battery is selected from a lithium battery, a lithium-ion battery, a sodium battery, a sodium-ion battery, a magnesium battery, a magnesium-ion. By example, said battery is a lithium battery or a lithium-ion. According to one variant of interest, said electrochemical accumulator is a so-called battery all solid.
BRIEF DESCRIPTION OF FIGURES
Figure 1 presents X-ray diffraction patterns obtained for THE
powders of Argyrodites from 1 to 4 and 8, as described in Example 2.
Figure 2 presents X-ray diffraction patterns obtained for THE
powders of Argyrodites 2 and 5 to 7, as described in Example 2.

5 Date reçue/date received 2021-10-27 La Figure 3 présente des diagrammes de diffraction des rayons X obtenus pour les poudres des Argyrodites 2, 3, 9 et 10, tel que décrit à l'Exemple 2.
La Figure 4 présente des spectres de résonance magnétique nucléaire du lithium (6Li RMN) obtenus pour les Argyrodites 2 et 9, tel que décrit à l'Exemple 3.
La Figure 5 présente des spectres de résonance magnétique nucléaire du phosphore (31P
RMN) obtenus pour les Argyrodites 2 et 9, tel que décrit à l'Exemple 3.
La Figure 6 présente un spectre de résonance magnétique nucléaire du lithium (6Li RMN) obtenu pour l'Argyrodite 7, tel que décrit à l'Exemple 3.
La Figure 7 présente un spectre de résonance magnétique nucléaire du phosphore (31P
.. RMN) obtenu pour l'Argyrodite 7, tel que décrit à l'Exemple 3.
Figure 8 montre un graphique du volume de H2S gazeux généré en fonction du temps pour les Argyrodites 2, 7, 8 et 11, tel que décrit à l'Exemple 4.
La Figure 9 est un graphique présentant les résultats de conductivité ionique en fonction de la température pour les Cellules 1 (.), 2 (A), 3 (+), 4 (*) et 8 (3), tel que décrit à
.. l'Exemple 5(b).
La Figure 10 est un graphique présentant les résultats de conductivité ionique en fonction de la température pour les Cellules 2 (A), 5 (3), 6 (.) et 7 (+), tel que décrit à l'Exemple 5(b).
La Figure 11 est un graphique présentant les résultats de conductivité ionique en fonction de la température pour les Cellules 2 (3), 3 (.), 9 (A) et 10 (+), tel que décrit à l'Exemple 5(b).
La Figure 12 présente des voltammogrammes cycliques obtenus pour les Cellules (lignes vertes) et 12 (lignes bleues) enregistrés à une vitesse de balayage de 0,05 mV/s entre 2,5 V et 4,2 V vs Li/Li + à une température d'environ 30 C, tel que décrit à l'Exemple
5 Date received/date received 2021-10-27 Figure 3 presents X-ray diffraction patterns obtained for THE
powders of Argyrodites 2, 3, 9 and 10, as described in Example 2.
Figure 4 presents nuclear magnetic resonance spectra of lithium (6Li NMR) obtained for Argyrodites 2 and 9, as described in Example 3.
Figure 5 presents nuclear magnetic resonance spectra of the phosphorus (31P
NMR) obtained for Argyrodites 2 and 9, as described in Example 3.
Figure 6 shows a nuclear magnetic resonance spectrum of lithium (6Li NMR) obtained for Argyrodite 7, as described in Example 3.
Figure 7 shows a nuclear magnetic resonance spectrum of phosphorus (31P
.. NMR) obtained for Argyrodite 7, as described in Example 3.
Figure 8 shows a graph of the volume of gaseous H2S generated as a function of the time for Argyrodites 2, 7, 8 and 11, as described in Example 4.
Figure 9 is a graph showing the ion conductivity results active temperature for Cells 1 (.), 2 (A), 3 (+), 4 (*) and 8 (3), as than described to .. Example 5(b).
Figure 10 is a graph showing the ion conductivity results active temperature for Cells 2 (A), 5 (3), 6 (.) and 7 (+), such as described in Example 5(b).
Figure 11 is a graph showing the ion conductivity results active temperature for Cells 2 (3), 3 (.), 9 (A) and 10 (+), such as described in Example 5(b).
Figure 12 presents cyclic voltammograms obtained for Cells (green lines) and 12 (blue lines) recorded at a scan rate of 0.05mV/s between 2.5 V and 4.2 V vs Li/Li+ at a temperature of about 30 C, such as described in Example

6(b).
La Figure 13 montre un graphique de la capacité de charge (.) et de décharge (3) et de l'efficacité coulombique (A) en fonction du nombre de cycles pour 100 cycles obtenu pour la Cellule 13, tel que décrit à l'Exemple 7(c).

Date reçue/date received 2021-10-27 La Figure 14 présente les profils de décharge de la Cellule 13 en fonction de la capacité
obtenus à des courants de charge et de décharge C/10, C/4 et C/2 et enregistrées vs Li/Li + à une température de 30 C.
La Figure 15 présente les profils de décharge de la Cellule 13 en fonction du temps .. obtenus à des courants de charge et de décharge C/10, C/4 et C/2 et enregistrées vs Li/Li + à une température de 30 C.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Tous les termes et toutes les expressions techniques et scientifiques utilisés ici ont les mêmes définitions que celles généralement comprises de la personne versée dans l'art de la présente technologie. La définition de certains termes et expressions utilisés est néanmoins fournie ci-dessous.
Lorsque le terme environ est utilisé ici, il signifie approximativement, dans la région de, ou autour de. Par exemple, lorsque le terme environ est utilisé en lien avec une valeur numérique, il la modifie au-dessus et au-dessous par une variation de 10% par .. rapport à sa valeur nominale. Ce terme peut également tenir compte, par exemple, de l'erreur expérimentale d'un appareil de mesure ou de l'arrondissement.
Lorsqu'un intervalle de valeurs est mentionné dans la présente demande, les bornes inférieures et supérieures de l'intervalle sont, à moins d'indications contraires, toujours incluses dans la définition. Lorsqu'un intervalle de valeurs est mentionné
dans la présente demande, alors tous les intervalles et sous-intervalles intermédiaires, ainsi que les valeurs individuelles incluses dans les intervalles de valeurs, sont inclus dans la définition.
Lorsque l'article un est utilisé pour introduire un élément dans la présente demande, il n'a pas le sens de un seul , mais plutôt de un ou plusieurs . Bien entendu, lorsque la description stipule qu'une étape, un composant, un élément ou une caractéristique particulière peut ou pourrait être inclus, cette étape, ce composant, cet élément ou cette caractéristique particulière n'est pas tenu d'être inclus dans chaque mode de réalisation.
L'expression électrode autoportante telle qu'utilisée ici se réfère à une électrode sans collecteur du courant métallique.
6(b).
Figure 13 shows a graph of charge (.) and discharge capacity (3) and the coulombic efficiency (A) as a function of the number of cycles for 100 cycles got for Cell 13, as described in Example 7(c).

Date received/date received 2021-10-27 Figure 14 shows the discharge profiles of Cell 13 as a function of the capacity obtained at charge and discharge currents C/10, C/4 and C/2 and saved vs.
Li/Li + at a temperature of 30 C.
Figure 15 shows the discharge profiles of Cell 13 as a function of the time .. obtained at charge and discharge currents C/10, C/4 and C/2 and saved vs.
Li/Li + at a temperature of 30 C.
DETAILED DESCRIPTION
All technical and scientific terms and expressions used here have the same definitions as those generally understood of the person versed in art of this technology. The definition of certain terms and expressions used is nevertheless provided below.
When the term approximately is used here, it means approximately, In the region of, or around. For example, when the term environ is used in link with a numerical value, it modifies it above and below by a variation of 10% per .. compared to its nominal value. This term can also take into account, for example of experimental error of a measuring device or rounding.
When a range of values is mentioned in this application, the terminals lower and upper of the interval are, unless otherwise indicated opposites, always included in the definition. When a range of values is mentioned in this request, then all intermediate intervals and sub-intervals, as well as that the values individual values included in the intervals of values, are included in the definition.
When item one is used to introduce an item into the this request, it does not have the meaning of just one, but rather of one or more. GOOD
heard, when the description states that a step, component, element or characteristic particular can or could be included, this step, this component, this element or this particular feature is not required to be included in every mode of achievement.
The term self-supporting electrode as used herein refers to a electrode without metallic current collector.

7 Date reçue/date received 2021-10-27 Les structures chimiques décrites ici sont dessinées suivant les conventions du domaine.
Aussi, lorsqu'un atome, comme un atome de carbone, tel que dessiné semble inclure une valence incomplète, alors on assume que la valence est satisfaite par un ou plusieurs atomes d'hydrogène même s'ils ne sont pas explicitement dessinés.
La présente technologie concerne un procédé de préparation d'un composé
inorganique possédant une structure de type argyrodite déficiente ou non en lithium à base de Li2S-P2S5-Li2SO4-LiZ (dans lequel, Z est un atome d'halogène choisi parmi F, Cl, Br et I), le procédé comprenant une étape de broyage direct des précurseurs. Les précurseurs étant constitués du sulfure de lithium (Li2S), du sulfate de lithium (Li2SO4), du pentasulfure de .. phosphore (P2S5) et d'un halogénure de lithium, choisi parmi le fluorure de lithium (LiF), le chlorure de lithium (LiCI), le bromure de lithium (LiBr) et l'iodure de lithium (LH).
Selon un autre exemple, les composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite non déficiente et déficiente en lithium peuvent être respectivement de formules Li6_xPS5_x_yOyZi+x et Li6_x_2yPS5_x_yOyZi+x, dans lesquelles Z est tel qu'ici défini, et x et y sont des nombres différents de zéro, par exemple 0 < x 5 1 et 0 < y 1. Les composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite non déficiente ou déficiente en lithium peuvent donc être obtenus par broyage à partir des précurseurs tels qu'ici définis respectivement selon les équations de réaction suivantes :
(2,5-y/4-x) Li2S + y/4 Li2SO4+ 1/2 P255 +(1+x) LiZ ¨> Li6_xPS5_x_yOyX1-,x + y S Équation (1) (2,5-514y-x) Li2S + y/4 Li2SO4 + 1/2 P255 + (1+x) LiZ ¨>
Li6_x_2,,PS5_x_yOyCli+x Équation (2) dans lesquelles, x, y et Z sont tels qu'ici définis.
Selon un autre exemple, lorsque le composé inorganique possède une structure de type argyrodite non déficiente en lithium, y et z sont des nombres différents de zéro sélectionnés pour atteindre l'électroneutralité. Des exemples non limitatifs de composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite non déficiente en lithium comprennent Li5,4P54,300,1Z1,6, Li5,4PS4,100,3Z1,6, Li5,4P53,900,5Z1,6, Li5,4P53,6500,75Z1,6 et Li5,7P54,400,3Z1,3, dans lesquelles Z est tel qu'ici défini. Alternativement, lorsque le composé
inorganique possède une structure de type argyrodite déficiente en lithium, y et z sont des nombres différents de zéro sélectionnés pour obtenir une stoechiométrie désirée. Des exemples non .. limitatifs de composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite déficiente
7 Date received/date received 2021-10-27 The chemical structures described here are drawn according to the conventions of the domain.
Also, when an atom, such as a carbon atom, as drawn seems include a incomplete valence, then the valence is assumed to be satisfied by one or several hydrogen atoms even if they are not explicitly drawn.
The present technology relates to a process for the preparation of a compound inorganic having an argyrodite type structure deficient or not in lithium based of Li2S-P2S5-Li2SO4-LiZ (in which, Z is a halogen atom selected from F, Cl, Br and I), the process comprising a step of direct grinding of the precursors. THE
precursors being consisting of lithium sulphide (Li2S), lithium sulphate (Li2SO4), pentasulfide .. phosphorus (P2S5) and a lithium halide, chosen from fluoride of lithium (LiF), lithium chloride (LiCI), lithium bromide (LiBr) and lithium iodide lithium (LH).
According to another example, inorganic compounds having a structure of kind non-deficient and lithium-deficient argyrodite can be respectively formulas Li6_xPS5_x_yOyZi+x and Li6_x_2yPS5_x_yOyZi+x, in which Z is such as here defined, and x and y are non-zero numbers, for example 0 < x 5 1 and 0 < y 1. Compounds inorganic materials possessing a non-deficient argyrodite-like structure or deficient in lithium can therefore be obtained by grinding from precursors such as here defined respectively according to the following reaction equations:
(2.5-y/4-x) Li2S + y/4 Li2SO4+ 1/2 P255 +(1+x) LiZ ¨> Li6_xPS5_x_yOyX1-,x + y S Equation (1) (2.5-514y-x) Li2S + y/4 Li2SO4 + 1/2 P255 + (1+x) LiZ ¨>
Li6_x_2,,PS5_x_yOyCli+x Equation (2) wherein x, y and Z are as defined herein.
According to another example, when the inorganic compound has a structure Of type non-lithium deficient argyrodite, y and z are different numbers from zero selected to achieve electroneutrality. Non-limiting examples of compounds inorganic having an argyrodite-like structure not deficient in lithium include Li5,4P54,300,1Z1,6, Li5,4PS4,100,3Z1,6, Li5,4P53,900,5Z1,6, Li5.4P53.6500.75Z1.6 and Li5.7P54.400.3Z1.3, in which Z is as defined herein. Alternatively, when the compound inorganic has a lithium-deficient argyrodite-like structure, y and z are numbers different from zero selected to obtain a desired stoichiometry. Of the examples no .. limitation of inorganic compounds having a structure of the type deficient argyroditis

8 Date reçue/date received 2021-10-27 en lithium comprennent Li5,IPS4,400,3Z1,3 et Li4,8PS4,100,3Z1,6, dans lesquelles Z est tel qu'ici défini.
Selon un exemple d'intérêt, Z est un atome de chlore et l'halogénure de lithium est le LiCI.
Par exemple, le composé inorganique possédant une structure de type argyrodite non déficiente en lithium peut être choisi parmi Li5,4P54,300,1C11,6, Li5,4P54,100,3C11,6, Li5,4P53,900,5C11,6, Li5,4P53,6500,75C11,6 et Li5,7P54,400,3C11,3 et le composé inorganique possédant une structure de type argyrodite déficiente en lithium peut être choisi parmi Li5,1PS4,400,3C11,3 et Li4,8PS4,100,3C11,6.
Selon un autre exemple d'intérêt, le procédé tel qu'ici défini s'effectue en une étape. C'est-à-dire que, de préférence, le procédé ne comprend pas d'étape de recuit.
Alternativement, le procédé peut comprendre une étape optionnelle de recuit à basse température. Par exemple, si le procédé comprend une étape de recuit, celle-ci peut être effectuée à une température maximale d'environ 300 C.
Selon un autre exemple, l'étape de broyage peut être effectuée en utilisant un microbroyeur planétaire. Par exemple, l'étape de broyage peut être effectuée à une vitesse de rotation, pour une durée déterminée et dans un ratio billes de broyage : précurseurs permettant d'obtenir un composé inorganique possédant la structure de type argyrodite désirée. Selon certains exemples, le ratio billes de broyage : précurseurs est d'environ 30 et l'étape de broyage est effectuée à une vitesse de rotation d'environ 600 rpm pendant environ 10 heures afin d'obtenir un composé inorganique possédant la structure de type argyrodite désirée.
Sans vouloir être lié par la théorie, l'utilisation du Li2SO4 en tant que précurseur dans le procédé tel qu'ici défini pourrait permettre d'obtenir une structure de type argyrodite, et ce, sans étape de recuit ou avec une étape de recuit à basse température. De plus, le procédé
tel qu'ici défini pourrait permettre l'obtention de composés inorganiques présentant des conductivités ioniques substantiellement similaires aux conductivités ioniques rapportées pour des composés inorganiques obtenus par des procédés conventionnels à
partir de précurseurs différents et comprenant une étape de recuit.
Certaines propriétés des présents composés inorganiques tels qu'obtenus selon certains modes de réalisation du présent procédé peuvent aussi différer de celles démontrées par les composés préparés par les méthodes conventionnelles, par exemple, par des méthodes
8 Date received/date received 2021-10-27 in lithium include Li5,IPS4,400,3Z1,3 and Li4,8PS4,100,3Z1,6, in which Z is such that here defined.
According to an example of interest, Z is a chlorine atom and the halide of lithium is LiCI.
For example, the inorganic compound possessing an argyrodite-like structure No deficient in lithium can be chosen from Li5,4P54,300,1C11,6, Li5.4P54.100.3C11.6, Li5.4P53.900.5C11.6, Li5.4P53.6500.75C11.6 and Li5.7P54.400.3C11.3 and the inorganic compound possessing a lithium-deficient argyrodite-like structure can be chosen from Li5.1PS4.400.3C11.3 and Li4.8PS4.100.3C11.6.
According to another example of interest, the method as defined here is carried out in a step. It is-that is, the method preferably does not include an annealing step.
Alternately, the method may include an optional step of annealing at low temperature. By example, if the process includes an annealing step, this can be performed at a maximum temperature of about 300 C.
According to another example, the grinding step can be carried out using a microgrinder planetary. For example, the grinding step can be performed at a speed rotation, for a determined period and in a ratio of grinding balls: precursors allowing to obtain an inorganic compound having the argyrodite-like structure desired. According some examples, the ratio of grinding balls: precursors is about 30 and the step of grinding is carried out at a rotational speed of approximately 600 rpm for around 10 hours to obtain an inorganic compound having the type structure argyroditis desired.
Without wishing to be bound by theory, the use of Li2SO4 as a pioneer in the process as defined here could make it possible to obtain a structure of the type argyroditis, and this, without an annealing step or with a low temperature annealing step. Moreover, the process as defined here could make it possible to obtain inorganic compounds presenting ionic conductivities substantially similar to ionic conductivities reported for inorganic compounds obtained by conventional processes at from different precursors and comprising an annealing step.
Certain properties of the present inorganic compounds as obtained according to some embodiments of this method may also differ from those demonstrated by compounds prepared by conventional methods, for example, by methods

9 Date reçue/date received 2021-10-27 utilisant le Li20 en remplacement du Li2SO4 comme précurseur. Par exemple, selon certains modes de réalisation, les composés ici obtenus peuvent présenter une plus grande stabilité
électrochimique, une réduction de l'émission de H2S, ou une polarisation réduite en comparaison des composés obtenus de manière conventionnelle. Les composés inorganiques ici décrits selon certains modes de réalisation peuvent démontrer une plus grande pureté de structure argyrodite par RMN du 6Li ou 31P et/ou une réduction de l'intensité relative des pics associés aux groupes P0252, P035 et/ou PO4 en RMN du 31P.
Par exemple, l'intensité relative des pics P02S2, PO3S et PO4 peut se situer respectivement, en dessous de 1,5, en dessous de 0,8 et en dessous de 0,3.
.. La présente technologie concerne également un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite tel qu'ici défini obtenu selon le procédé tel qu'ici défini.
La présente technologie concerne également un matériau d'électrode comprenant un matériau électrochimiquement actif et un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite tel qu'ici défini ou obtenu selon le procédé tel qu'ici défini.
.. Selon un exemple, le composé inorganique possédant une structure de type argyrodite tel qu'ici défini peut être présent en tant qu'additif et/ou en tant que matériau de revêtement dans le matériau d'électrode. Par exemple, le composé inorganique possédant une structure de type argyrodite peut former une couche de revêtement sur la surface du matériau électrochimiquement actif.
Selon un autre exemple, ledit matériau d'électrode est un matériau d'électrode positive et le matériau électrochimiquement actif est choisi parmi un oxyde de métal, un sulfure de métal, un oxysulfure de métal, un phosphate de métal, un fluorophosphate de métal, un oxyfluorophosphate de métal, un sulfate de métal, un halogénure de métal (par exemple, un fluorure de métal), du soufre, du sélénium, et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci. Selon un autre exemple, le métal du matériau électrochimiquement actif est choisi parmi le titane (Ti), le fer (Fe), le manganèse (Mn), le vanadium (V), le nickel (Ni), le cobalt (Co), l'aluminium (AI), le chrome (Cr), le cuivre (Cu), le zirconium (Zr), le niobium (Nb) et leurs combinaisons, lorsque compatibles. Le matériau électrochimiquement actif peut éventuellement comprendre en outre un métal alcalin ou alcalino-terreux, par exemple, du lithium (Li), du sodium (Na), du potassium (K) ou du magnésium (Mg).
Date reçue/date received 2021-10-27 Des exemples non limitatifs de matériaux électrochimiquement actifs incluent des phosphates de lithium et de métal, des oxydes complexes, tels que LiM'PO4 (où
M' est Fe, Ni, Mn, Co, ou une combinaison de ceux-ci), LiV308, V205, LiMn204, LiM"02 (où M"
est Mn, Co, Ni, ou une combinaison de ceux-ci), Li(NiM¨)02 (où M" est Mn, Co, Al, Fe, Cr, Ti, ou Zr, ou une combinaison de ceux-ci) et leurs combinaisons, lorsque compatibles.
Selon un exemple d'intérêt, le matériau électrochimiquement actif est un oxyde tel que décrit ci-dessus. Par exemple, le matériau électrochimiquement actif peut être un oxyde de lithium et de manganèse, dans lequel le manganèse peut être partiellement substitué
par un second métal de transition, tel qu'un oxyde de lithium, de nickel, de manganèse et de cobalt (NMC). Selon une variante d'intérêt, le matériau électrochimiquement actif est le LiNi0,6Mn0,2C00,202 (NMC 622).
Selon un autre exemple, ledit matériau d'électrode est un matériau d'électrode négative et le matériau électrochimiquement actif est choisi parmi un métal non-alcalin et non-alcalino-terreux (par exemple, l'indium (In), le germanium (Ge) et le bismuth (Bi)), un composé intermétallique (par exemple, SnSb, TiSnSb, Cu2Sb, AlSb, FeSb2, FeSn2 et CoSn2), un oxyde de métal, un nitrure de métal, un phosphure de métal, un phosphate de métal (par exemple, LiTi2(PO4)3), un halogénure de métal (par exemple, un fluorure de métal), un sulfure de métal, un oxysulfure de métal, un carbone (par exemple, le graphite, le graphène, l'oxyde de graphène réduit, un carbone dur, un carbone mou, le graphite exfolié et le carbone amorphe), du silicium (Si), un composite silicium-carbone (Si-C), un oxyde de silicium (Si0x), un composite oxyde de silicium-carbone (SiOx-C), de l'étain (Sn), un composite étain-carbone (Sn-C), un oxyde d'étain (SnOx), un composite oxyde d'étain-carbone (SnOx-C), et leurs combinaisons, lorsque compatibles. Par exemple, l'oxyde de métal peut être choisi parmi les composés de formules M¨b0, (où M" est Ti, Mo, Mn, Ni, .. Co, Cu, V, Fe, Zn, Nb, ou une combinaison de ceux-ci; et b et c sont des nombres tels que le ratio c:b se situe dans l'intervalle allant de 2 à 3) (par exemple, Mo03, Mo02, MoS2, V205, et TiNb207), les oxydes spinelles (par exemple, NiCo204, ZnCo204, MnCo204, CuCo204, et CoFe204) et LiM-0 (où M"¨ est Ti, Mo, Mn, Ni, Co, Cu, V, Fe, Zn, Nb, ou une combinaison de ceux-ci) (par exemple, un titanate de lithium (tel que Li4Ti5012) ou un oxyde de lithium et de molybdène (tel que Li2Mo4013)).
Selon un autre exemple, le matériau électrochimiquement actif peut éventuellement être dopé avec d'autres éléments inclus en plus petites quantités, par exemple pour moduler ou optimiser ses propriétés électrochimiques. Le matériau électrochimiquement actif peut Date reçue/date received 2021-10-27 être dopé par la substitution partielle du métal par d'autres ions. Par exemple, le matériau électrochimiquement actif peut être dopé avec un métal de transition (par exemple Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn ou Y) et/ou un métal autre qu'un métal de transition (par exemple, Mg, Al ou Sb).
Selon un autre exemple, le matériau électrochimiquement actif peut être sous forme de particules (par exemple, de microparticules et/ou de nanoparticules) qui peuvent être fraîchement formées ou de source commerciale. Par exemple, le matériau électrochimiquement actif peut être sous forme de particules revêtues d'une couche de matériau d'enrobage. Le matériau d'enrobage peut être un matériau conducteur électronique, par exemple un enrobage de carbone conducteur. Alternativement, le matériau d'enrobage peut permettre de substantiellement réduire les réactions interfaciales à l'interface entre le matériau électrochimiquement actif et un électrolyte, par exemple, un électrolyte solide, et en particulier, un électrolyte solide inorganique de type céramique à base de sulfure ou d'oxysulfure (par exemple, à base du composé
inorganique possédant une structure de type argyrodite tel qu'ici défini). Par exemple, le matériau d'enrobage peut être choisi parmi Li2SiO3, LiTa03, LiA102, Li2O-ZrO2, LiNb03 leurs combinaisons, lorsque compatibles, et d'autres matériaux similaires.
Selon une variante d'intérêt, le matériau d'enrobage comprend du LiNb03.
Selon un autre exemple, le matériau d'électrode tel qu'ici défini inclut en outre un matériau conducteur électronique. Des exemples non limitatifs de matériau conducteur électronique comprennent une source de carbone tels que le noir de carbone (par exemple, le carbone Ketjenmc et le carbone Super Pmc), le noir d'acétylène (par exemple, le carbone Shawinigan et le noir de carbone Denkamc), le graphite, le graphène, les fibres de carbone (par exemple, les fibres de carbone formées en phase gazeuse (VGCFs)), les nanofibres de carbone, les nanotubes de carbone (NTCs) et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci. Selon une variante d'intérêt, matériau conducteur électronique est un mélange de noir de carbone Li400 (Denkamc) et de VGCFs (de préférence à un ratio dans l'intervalle de 65:35 à 85:15 en poids).
Selon un autre exemple, le matériau d'électrode tel qu'ici défini inclut en outre un additif.
Par exemple, l'additif est choisi parmi les matériaux conducteurs ioniques inorganiques, les matériaux inorganiques, les verres, les vitrocéramiques, les céramiques, incluant les nano céramiques (telles que A1203, TiO2, 5i02 et d'autres composés similaires), des sels Date reçue/date received 2021-10-27 (par exemple, des sels de lithium) et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci. Par exemple, l'additif peut être un conducteur ionique inorganique choisi parmi les composés de type LISICON, thio-LISICON, argyrodites, grenats ( garnet en anglais), NASICON, perovskites, les oxydes, les sulfures, les phosphures, les fluorures, les halogénures de .. soufre, les phosphates, les thio-phosphates, de forme cristalline et/ou amorphe, et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci.
Selon un autre exemple, le matériau d'électrode tel qu'ici défini inclut en outre un liant.
Par exemple, le liant est choisi pour sa compatibilité avec les différents éléments d'une cellule électrochimique. Tout liant compatible connu est envisagé. Par exemple, le liant peut être choisi parmi un liant polymère de type polyether, polyester, polycarbonate, polymère fluoré et liant soluble dans l'eau (hydrosoluble). Selon un exemple, le liant est un polymère fluoré tel que le fluorure de polyvinylidène (PVdF) ou le polytétrafluoroéthylène (PTFE). Selon un autre exemple, le liant est un liant soluble dans l'eau tel que le caoutchouc styrène-butadiène (SBR), le caoutchouc acrylonitrile-butadiène (NBR), le NBR hydrogéné (HNBR), le caoutchouc d'épichlorohydrine (CHR), ou le caoutchouc d'acrylate (ACM), et comprenant éventuellement un agent épaississant tel que le carboxyméthylcellulose (CMC), ou un polymère tel que le poly(acide acrylique) (PAA), le poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) ou une combinaison de ceux-ci.
Selon un autre exemple, le liant est un liant polymère de type polyether. Par exemple, le liant .. polymère de type polyether est linéaire, ramifié et/ou réticulé et est basé
sur le poly(oxyde d'éthylène) (POE), le poly(oxyde de propylène) (POP) ou sur une combinaison des deux (comme un copolymère 0E/P0), et comprend éventuellement des unités réticulables. Par exemple, le segment réticulable du polymère peut être un segment de polymère comprenant au moins un groupement fonctionnel réticulable de façon multidimensionnelle par irradiation ou traitement thermique.
La présente technologie concerne également une électrode comprenant un matériau d'électrode tel qu'ici défini. Selon un exemple, l'électrode peut être sur un collecteur de courant (par exemple, une feuille d'aluminium ou de cuivre). Alternativement, l'électrode peut être autosupportée.
La présente technologie concerne également un électrolyte comprenant un composé
inorganique possédant une structure de type argyrodite tel qu'ici défini ou obtenu selon le procédé tel qu'ici défini.

Date reçue/date received 2021-10-27 Selon un exemple, l'électrolyte peut être choisi pour sa compatibilité avec les différents éléments d'une cellule électrochimique. Tout type d'électrolyte compatible est envisagé.
Selon un exemple, l'électrolyte est un électrolyte liquide comprenant un sel dans un solvant. Selon une alternative, l'électrolyte est un électrolyte en gel comprenant un sel dans un solvant et éventuellement un polymère solvatant. Selon une autre alternative, l'électrolyte est un électrolyte polymère solide comprenant un sel dans un polymère solvatant. Selon une autre alternative, l'électrolyte comprend un matériau d'électrolyte solide inorganique, par exemple, l'électrolyte peut être un électrolyte solide inorganique de type céramique. Selon une autre alternative, l'électrolyte est un électrolyte solide hybride polymère-céramique.
Selon un autre exemple, le sel, s'il est présent dans l'électrolyte, peut être un sel ionique, tel qu'un sel de lithium. Des exemples non limitatifs de sels de lithium incluent l'hexafluorophosphate de lithium (LiPF6), le bis(trifluorométhanesulfonyl)imidure de lithium (LiTFSI), le bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium (LiFSI), le 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium (LiTDI), le 4,5-dicyano-1,2,3-triazolate de lithium (LiDCTA), le bis (pentafluoroéthylsulfonyl)imidure de lithium (LiBETI), le tétrafluoroborate de lithium (LiBF4), le bis(oxalato)borate de lithium (LiBOB), le nitrate de lithium (LiNO3), le chlorure de lithium (LiC1), le bromure de lithium (LiBr), le fluorure de lithium (LiF), le perchlorate de lithium (LiC104), l'hexafluoroarsénate de lithium (LiAsF6), le trifluorométhanesulfonate de lithium (LiSO3CF3) (LiTf), le fluoroalkylphosphate de lithium Li[PF3(CF2CF3)3]
(LiFAP), le tétrakis(trifluoroacétoxy)borate de lithium Li[B(OCOCF3)4] (LiTFAB), le bis(1,2-benzenediolato(2-)-0,01)borate de lithium Li[B(0602)2] (LiBBB) et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci.
Selon un autre exemple, le solvant, s'il est présent dans l'électrolyte, peut être un solvant non aqueux. Des exemples non limitatifs de solvants incluent les carbonates cycliques comme le carbonate d'éthylène (EC), le carbonate de propylène (PC), le carbonate de butylène (BC) et le carbonate de vinylène (VC); les carbonates acycliques comme le carbonate de diméthyle (DMC), le carbonate de diéthyle (DEC), le carbonate de méthyle et d'éthyle (EMC) et le carbonate de dipropyle (DPC); les lactones comme la y-butyrolactone (y-BL) et la y-valérolactone (y-VL); les éthers acycliques comme le 1,2-diméthoxyéthane (DME), le 1,2-diéthoxyéthane (DEE), l'éthoxy méthoxy éthane (EME), le triméthoxyméthane et l'éthylmonoglyme; les éthers cycliques comme le tétrahydrofurane, le 2-méthyltétrahydrofurane, le 1,3-dioxolane et les dérivés de Date reçue/date received 2021-10-27 dioxolane; et d'autres solvants comme le diméthylsulfoxyde, le formamide, l'acétamide, le diméthylformamide, l'acétonitrile, le propylnitrile, le nitrométhane, les triesters d'acide phosphorique, le sulfolane, le méthylsulfolane, les dérivés de carbonate de propylène et leurs mélanges.
Selon un autre exemple, l'électrolyte est un électrolyte en gel ou un électrolyte polymère en gel. L'électrolyte polymère en gel peut comprendre, par exemple, un précurseur de polymère et un sel (par exemple, un sel tel que défini précédemment), un solvant (par exemple, un solvant tel que défini précédemment) et un initiateur de polymérisation et/ou de réticulation, si nécessaire. Des exemples d'électrolyte en gel incluent, sans limitation, des électrolytes en gel tels que ceux décrits dans les demandes de brevets PCT
publiées sous les numéros W02009/111860 (Zaghib et aL) et W02004/068610 (Zaghib et al.).
Selon un autre exemple, un électrolyte en gel ou un électrolyte liquide tel que défini précédemment peut également imprégner un séparateur tel qu'un séparateur en polymère. Des exemples de séparateurs incluent, sans limitation, des séparateurs de polyéthylène (PE), de polypropylène (PP), de cellulose, de polytétrafluoroéthylène (PTFE), poly(fluorure de vinylidène) (PVDF) et de polypropylène-polyéthylène-polypropylène (PP/PE/PP). Par exemple, le séparateur est un séparateur de polymère commercial de type Celgardmc.
Selon un autre exemple, l'électrolyte est un électrolyte polymère solide. Par exemple, l'électrolyte polymère solide peut être choisi parmi tous les électrolytes polymères solides connus et peut être choisi pour sa compatibilité avec les divers éléments d'une cellule électrochimique. Les électrolytes polymères solides comprennent généralement un sel ainsi qu'un ou plusieurs polymère(s) polaire(s) solide(s), éventuellement réticulé(s). Des polymères de type polyether, tels que ceux à base de poly(oxyde d'éthylène) (POE), peuvent être utilisés, mais plusieurs autres polymères compatibles sont également connus pour la préparation d'électrolytes polymères solides et sont également envisagés.
Le polymère peut être réticulé. Des exemples de tels polymères incluent les polymères ramifiés, par exemple, des polymères en étoile ou des polymères en peigne tels que ceux décrits dans la demande de brevet PCT publiée sous le numéro W02003/063287 (Zaghib et al.).
Selon un autre exemple, l'électrolyte polymère solide peut inclure un copolymère séquence composé d'au moins un segment de solvatation d'ions lithium et éventuellement Date reçue/date received 2021-10-27 d'au moins un segment réticulable. Préférablement, le segment de solvatation d'ions lithium est choisi parmi les homo- ou copolymères ayant des unités répétitives de Formule I :
-(CH2-CH-0),-à
Formule I
dans laquelle, R est choisi parmi un atome d'hydrogène, et un groupe C1-C1oalkyle ou ¨(CH2-0-RaRb), Ra est (CH2-CH2-0)y;
Rb est choisi parmi un atome d'hydrogène et un groupe C1-C1oalkyle;
x est un nombre entier choisi dans l'intervalle de 10 à 200 000; et y est un nombre entier choisi dans l'intervalle de 0 à 10.
Selon un autre exemple, le segment réticulable du copolymère est un segment de polymère comprenant au moins un groupement fonctionnel réticulable de façon multidimensionnelle par irradiation ou traitement thermique.
Lorsque l'électrolyte est un électrolyte liquide, un électrolyte en gel ou un électrolyte polymère solide, le composé inorganique possédant une structure de type argyrodite tel qu'ici défini peut être présent en tant qu'additif dans l'électrolyte.
Lorsque l'électrolyte est un électrolyte solide hybride polymère-céramique ou un électrolyte solide inorganique de type céramique, le composé inorganique possédant une structure de type argyrodite tel qu'ici défini peut être présent en tant que matériau d'électrolyte solide inorganique (céramique).
Selon un autre exemple, l'électrolyte peut également éventuellement inclure des composantes additionnelles telles que des matériaux conducteurs ioniques, des particules inorganiques, des particules de verre ou de céramique et d'autres additifs de même type. La composante additionnelle peut être choisie pour sa compatibilité
avec les différents éléments d'une cellule électrochimique. Selon un exemple, la composante Date reçue/date received 2021-10-27 additionnelle peut être substantiellement dispersée dans l'électrolyte.
Alternativement, la composante additionnelle peut être dans une couche séparée.
La présente technologie concerne également une cellule électrochimique comprenant une électrode négative, une électrode positive et un électrolyte, dans laquelle au moins l'une de l'électrode positive ou de l'électrode négative est telle qu'ici définie à
ou comprend un matériau d'électrode tel qu'ici défini.
Selon un exemple, l'électrode négative est telle que définie ici ou comprend un matériau d'électrode tel qu'ici défini. Par exemple, le matériau électrochimiquement de l'électrode négative peut être choisi pour sa compatibilité électrochimique avec les différents éléments de la cellule électrochimique telle qu'ici définie. Par exemple, le matériau électrochimiquement du matériau d'électrode négative peut posséder un potentiel d'oxydo-réduction substantiellement plus bas que celui du matériau électrochimiquement actif de l'électrode positive.
Selon un autre exemple, l'électrode positive est telle que définie ici ou comprend un matériau d'électrode tel qu'ici défini et l'électrode négative inclut un matériau électrochimiquement actif choisi parmi tous les matériaux électrochimiquement actifs compatibles connus. Par exemple, le matériau électrochimiquement actif de l'électrode négative peut être choisi pour sa compatibilité électrochimique avec les différents éléments de la cellule électrochimique telle qu'ici définie. Des exemples non limitatifs de matériaux électrochimiquement actifs de l'électrode négative incluent les métaux alcalins, les métaux alcalino-terreux, les alliages comprenant au moins un métal alcalin ou alcalino-terreux, les métaux non-alcalins et non-alcalino-terreux (par exemple, l'indium (In), le germanium (Ge) et le bismuth (Bi)), et les alliages ou composés intermétalliques (par exemple, SnSb, TiSnSb, Cu2Sb, AlSb, FeSb2, FeSn2 et CoSn2). Par exemple, le matériau électrochimiquement actif de l'électrode négative peut être sous forme de film. Selon une variante d'intérêt, le matériau électrochimiquement actif de l'électrode négative peut comprendre un film de lithium métallique ou d'un alliage incluant ou à base de lithium métallique.
Selon un autre exemple, l'électrode positive peut être prélithiée et l'électrode négative peut être initialement (i.e. avant le cyclage de la cellule électrochimique) substantiellement ou complètement exempte de lithium. L'électrode négative peut être lithiée in situ lors du Date reçue/date received 2021-10-27 cyclage de ladite cellule électrochimique, notamment lors de la première charge. Selon un exemple, du lithium métallique peut être déposé in situ sur le collecteur de courant (par exemple, un collecteur de courant en cuivre) lors du cyclage de la cellule électrochimique, notamment lors de la première charge. Selon un autre exemple, un alliage incluant du lithium métallique peut être généré à la surface d'un collecteur de courant (par exemple, un collecteur de courant en aluminium) lors du cyclage de la cellule électrochimique, notamment lors de la première charge. Il est entendu que l'électrode négative peut être générée in situ lors du cyclage de la cellule électrochimique, notamment lors de la première charge.
Selon un autre exemple, l'électrode positive et l'électrode négative sont toutes deux telles que définies ici ou comprennent toutes deux un matériau d'électrode tel qu'ici défini.
La présente technologie concerne également une cellule électrochimique comprenant une électrode négative, une électrode positive et un électrolyte, dans laquelle l'électrolyte est tel qu'ici défini.
La présente technologie concerne également une cellule électrochimique comprenant une électrode négative, une électrode positive et un électrolyte, dans laquelle l'électrolyte est tel qu'ici défini et au moins l'une de l'électrode positive ou de l'électrode négative est telle qu'ici définie à ou comprend un matériau d'électrode tel qu'ici défini.
Selon un exemple, l'électrode positive est telle que définie ici ou comprend un matériau d'électrode tel qu'ici défini.
La présente technologie concerne également une batterie comprenant au moins une cellule électrochimique telle qu'ici définie. Par exemple, la batterie peut être une batterie primaire (pile) ou secondaire (accumulateur). Selon un exemple, la batterie est choisie parmi le groupe constitué d'une batterie au lithium, d'une batterie lithium-ion, d'une batterie au sodium, d'une batterie sodium-ion, d'une batterie au magnésium, d'une batterie magnésium-ion, d'une batterie au potassium et d'une batterie potassium-ion.
Selon une variante d'intérêt, la batterie est une batterie dite tout solide.
Selon un exemple, l'utilisation du Li2SO4 en tant que précurseur dans le procédé tel qu'ici défini peut permettre de diminuer les coûts de production par une plus faible quantité de Date reçue/date received 2021-10-27 Li2S utilisée et/ou par l'absence d'une étape de recuit ou la diminution de la température de recuit.
Selon un autre exemple, le procédé tel qu'ici défini peut permettre l'obtention de composés inorganiques présentant des conductivités ioniques substantiellement similaires aux conductivités ioniques rapportées pour des composés inorganiques obtenus par des procédés conventionnels à partir de précurseurs différents et comprenant une étape de recuit.
Selon un autre exemple, le procédé tel qu'ici défini peut permettre l'obtention de composés inorganiques présentant une stabilité électrochimique améliorée.
Selon un autre exemple, le procédé tel qu'ici défini peut permettre l'obtention d'un composé inorganique ayant une sécurité améliorée, par exemple, en réduisant substantiellement le volume de H25 généré par l'exposition du composé
inorganique à
l'humidité ou l'air ambiant.
EXEMPLES
Les exemples qui suivent sont à titre illustratif et ne doivent pas être interprétés comme limitant davantage la portée de l'invention telle qu'envisagée. Ces exemples seront mieux compris en se référant aux Figures annexées.
Exemple 1 ¨ Synthèse des argyrodites Des composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite de formules Li5,4P54,300,1C11,6, Li5,4P54,100,3C11,6, Li5,4P53,900,5C11,6, Li5,4P53,6500,7501,6, Li5,7P54,400,301,3, Li5,1PS4,400,3C11,3, Li4,8P54,100,3C11,6, Li5,4P54,401,6, Li5,4P54,100,301,6, Li5,4P53,900,5C11,6, et Li6PS5CI ont été entièrement préparés en boîte à gant sous atmosphère inerte (H20 <
0,1ppm ; 02 < 0,1 ppm) par un procédé de réaction à l'état solide sans traitement thermique.
Les composés inorganiques ont été obtenus par broyage à partir des précurseurs Li2S, .. P255, LiCI, et Li2SO4 ou Li2O selon les équations de réaction suivantes :
(2,5-y/4-x) Li2S + y/4 Li2SO4+1/2 P255+(1+x) LiCI ¨> Li6_xPS5_x_yOyCli+x + y S
Équation (1) (2,5-514y-x) Li2S + y/4 Li2SO4 +1/2 P255 + (1+x) LiCI ¨>
Li6_x_2yPS5_x_yOyCli+x Équation (2) (2,5-y-x) Li2S + y Li2O +1/2 P255 + (1+x) LiCI ¨> Li6_xPS5_x_yOyCli+x Équation (3) Date reçue/date received 2021-10-27 Les précurseurs respectifs (Li2S, P2S5, LiCI, et Li2SO4 ou Li2O) ont été pesés afin d'obtenir des poudres ayant les stoechiométries souhaitées. Le broyage des poudres a été
effectué
en utilisant un microbroyeur planétaire PULVERISETTE 7. 1,7 g de poudre ont été placés dans une jarre de broyage en zircone yttriée (Y-TZP) de 45 mL.
1,7 g de poudre ainsi que 15 billes de broyage de diamètre 10 mm en zircone yttriée (ratio en poids billes : poudre = 30) ont été placés dans une jarre de broyage en zircone yttriée de 45 mL. Les poudres ont été broyés à une vitesse d'environ 600 rpm pendant environ heures pour produire les composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite.
9 Date received/date received 2021-10-27 using Li20 to replace Li2SO4 as a precursor. For example, according to some embodiments, the compounds obtained here can exhibit a higher great stability electrochemical, a reduction in the emission of H2S, or a polarization reduced to comparison of compounds obtained conventionally. Compounds inorganic substances described herein according to certain embodiments may demonstrate one more high purity of argyrodite structure by 6Li or 31P NMR and/or a reduction of the relative intensity of the peaks associated with the P0252, P035 and/or PO4 groups in 31P NMR.
For example, the relative intensity of the P02S2, PO3S and PO4 peaks can be respectively, below 1.5, below 0.8 and below 0.3.
.. The present technology also relates to an inorganic compound having a argyrodite type structure as defined here obtained according to the method as than here defined.
The present technology also relates to an electrode material comprising A
electrochemically active material and an inorganic compound having a structure of argyrodite type as defined here or obtained according to the process as here defined.
.. According to one example, the inorganic compound having a structure of the type argyroditis as herein defined may be present as an additive and/or as a material coating in the electrode material. For example, the inorganic compound possessing an argyrodite-like structure can form a layer of coating on the surface of the electrochemically active material.
According to another example, said electrode material is an electrode material positive and the electrochemically active material is selected from a metal oxide, a sulfide metal, a metal oxysulfide, a metal phosphate, a fluorophosphate of metal, a metal oxyfluorophosphate, a metal sulphate, a metal halide (for example, a metal fluoride), sulphur, selenium, and a combination of at least two of these. According to another example, the metal of the material electrochemically active is chosen among titanium (Ti), iron (Fe), manganese (Mn), vanadium (V), nickel (Ni), cobalt (Co), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), zirconium (Zr), niobium (Nb) and their combinations, when compatible. The electrochemically active material can optionally further comprising an alkali or alkaline-earth metal, for example, lithium (Li), sodium (Na), potassium (K) or magnesium (Mg).
Date received/date received 2021-10-27 Non-limiting examples of electrochemically active materials include of the lithium and metal phosphates, complex oxides, such as LiM'PO4 (where me is Fe, Ni, Mn, Co, or a combination thereof), LiV308, V205, LiMn204, LiM"02 (where M"
is Mn, Co, Ni, or a combination thereof), Li(NiM¨)02 (where M" is Mn, Co, Al, Fe, Cr, Ti, or Zr, or a combination thereof) and combinations thereof, when compatible.
According to an example of interest, the electrochemically active material is an oxide such as described above. For example, the electrochemically active material can be an oxide of lithium and manganese, in which the manganese can be partially substituted by a second transition metal, such as an oxide of lithium, nickel, manganese and of cobalt (NMC). According to a variant of interest, the electrochemically material active is LiNi0.6Mn0.2C00.202 (NMC 622).
According to another example, said electrode material is an electrode material negative and the electrochemically active material is selected from a non-alkaline metal and no-alkaline earth (e.g. indium (In), germanium (Ge) and bismuth (Bi)), a intermetallic compound (e.g., SnSb, TiSnSb, Cu2Sb, AlSb, FeSb2, FeSn2 And CoSn2), a metal oxide, a metal nitride, a metal phosphide, a phosphate metal (for example, LiTi2(PO4)3), a metal halide (for example, a fluoride metal), a metal sulphide, a metal oxysulphide, a carbon (for example, graphite, graphene, reduced graphene oxide, hard carbon, soft carbon, graphite exfoliated and amorphous carbon), silicon (Si), a silicon-carbon (Si-C), a silicon oxide (Si0x), a silicon oxide-carbon composite (SiOx-C), of tin (Sn), a tin-carbon composite (Sn-C), a tin oxide (SnOx), an oxide composite tin-carbon (SnOx-C), and their combinations, when compatible. For example, the oxide of metal can be chosen from the compounds of formulas M¨b0, (where M" is Ti, Mo, Mn, Ni, .. Co, Cu, V, Fe, Zn, Nb, or a combination thereof; and b and c are numbers such that the c:b ratio is in the range of 2 to 3) (for example, Mo03, Mo02, MoS2, V205, and TiNb207), spinel oxides (e.g., NiCo204, ZnCo204, MnCo204, CuCo204, and CoFe204) and LiM-0 (where M"¨ is Ti, Mo, Mn, Ni, Co, Cu, V, Fe, Zn, Nb, or a combination thereof) (for example, a lithium titanate (such as Li4Ti5012) or a lithium molybdenum oxide (such as Li2Mo4013)).
According to another example, the electrochemically active material can possibly be spiked with other elements included in smaller amounts, e.g. for modulate or optimize its electrochemical properties. The material electrochemically active can Date received/date received 2021-10-27 be doped by the partial substitution of the metal by other ions. By example, the material electrochemically active can be doped with a transition metal (for example Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn or Y) and/or a metal other than a metal of transition (by example, Mg, Al or Sb).
According to another example, the electrochemically active material can be under made of particles (e.g. microparticles and/or nanoparticles) that can be freshly formed or from a commercial source. For example, the material electrochemically active can be in the form of particles coated with a layer of coating material. The potting material can be a conductive material electronics, for example a conductive carbon coating. Alternately, THE
potting material can substantially reduce reactions interfacial at the interface between the electrochemically active material and a electrolyte, by example, a solid electrolyte, and in particular, a solid electrolyte inorganic type ceramic based on sulfide or oxysulfide (for example, based on the compound inorganic having an argyrodite-like structure as defined here). By example, the coating material can be chosen from Li2SiO3, LiTa03, LiA102, Li2O-ZrO2, LiNb03 combinations thereof, where compatible, and other similar materials.
According to one variant of interest, the coating material comprises LiNb03.
According to another example, the electrode material as defined here includes in besides a material electronic driver. Non-limiting examples of conductive material electronics include a carbon source such as carbon black (by example, Ketjen™ carbon and Super P™ carbon), acetylene black (For example, Shawinigan carbon and Denkamc carbon black), graphite, graphene, fibers carbon (for example, carbon fibers formed in the gas phase (VGCFs)), the carbon nanofibers, carbon nanotubes (CNTs) and a combination of at less two of these. According to a variant of interest, conductive material electronic is a mixture of carbon black Li400 (Denkamc) and VGCFs (preferably at a ratio in the range of 65:35 to 85:15 by weight).
According to another example, the electrode material as defined here includes in besides an additive.
For example, the additive is chosen from ionic conductive materials inorganic, inorganic materials, glasses, glass-ceramics, ceramics, including the nano ceramics (such as Al2O3, TiO2, 5iO2 and other compounds similar), salts Date received/date received 2021-10-27 (e.g., lithium salts) and a combination of at least two of these this. By example, the additive may be an inorganic ionic conductor selected from compounds type LISICON, thio-LISICON, argyrodites, garnets (garnet in English), NASICON, perovskites, oxides, sulphides, phosphides, fluorides, halides .. sulfur, phosphates, thio-phosphates, in crystalline form and/or amorphous, and a combination of at least two of these.
According to another example, the electrode material as defined here includes in besides a binder.
For example, the binder is chosen for its compatibility with the different elements of a electrochemical cell. Any known compatible binder is contemplated. By example, the binder can be chosen from a polymer binder of the polyether, polyester, polycarbonate, fluorinated polymer and water-soluble binder (water-soluble). According to an example, the binder is a fluorinated polymer such as polyvinylidene fluoride (PVdF) or polytetrafluoroethylene (PTFE). According to another example, the binder is a binder soluble in water such as styrene-butadiene rubber (SBR), rubber acrylonitrile-butadiene (NBR), hydrogenated NBR (HNBR), epichlorohydrin rubber (CHR), or acrylate rubber (ACM), and optionally comprising an agent thickener such such as carboxymethylcellulose (CMC), or a polymer such as poly(acid acrylic) (PAA), poly(methyl methacrylate) (PMMA) or a combination thereof.
According another example, the binder is a polyether-type polymer binder. By example, the binder .. polyether-type polymer is linear, branched and/or cross-linked and is based on the poly(oxide of ethylene) (POE), poly(propylene oxide) (POP) or on a combination both (such as an OE/P0 copolymer), and optionally comprises units cross-linkable. By example, the crosslinkable segment of the polymer can be a polymer segment comprising at least one crosslinkable functional group in such a way multidimensional by irradiation or heat treatment.
The present technology also relates to an electrode comprising a material electrode as defined here. According to one example, the electrode can be on a collector of current (for example, aluminum or copper foil). Alternately, the electrode can be self-supporting.
The present technology also relates to an electrolyte comprising a compound inorganic having an argyrodite-like structure as herein defined or obtained according to process as defined here.

Date received/date received 2021-10-27 According to one example, the electrolyte can be chosen for its compatibility with the different elements of an electrochemical cell. Any type of compatible electrolyte is considered.
According to one example, the electrolyte is a liquid electrolyte comprising a salt in a solvent. According to an alternative, the electrolyte is a gel electrolyte comprising a salt in a solvent and optionally a solvating polymer. According to another alternative, the electrolyte is a solid polymer electrolyte comprising a salt in a polymer solvating. According to another alternative, the electrolyte comprises a material electrolyte inorganic solid, for example, the electrolyte can be a solid electrolyte inorganic ceramic type. According to another alternative, the electrolyte is a solid electrolyte polymer-ceramic hybrid.
According to another example, the salt, if present in the electrolyte, can be an ionic salt, such as a lithium salt. Non-limiting examples of lithium salts include lithium hexafluorophosphate (LiPF6), lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI), lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI), 2-trifluoromethyl1-4,5-dicyano-lithium imidazolate (LiTDI), lithium 4,5-dicyano-1,2,3-triazolate (LiDCTA), the bis lithium (pentafluoroethylsulfonyl)imide (LiBETI), lithium tetrafluoroborate lithium (LiBF4), lithium bis(oxalato)borate (LiBOB), lithium nitrate (LiNO3), chloride lithium (LiC1), lithium bromide (LiBr), lithium fluoride (LiF), perchlorate lithium (LiC104), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF6), trifluoromethanesulfonate lithium (LiSO3CF3) (LiTf), lithium fluoroalkylphosphate Li[PF3(CF2CF3)3]
(LiFAP), the lithium tetrakis(trifluoroacetoxy)borate Li[B(OCOCF3)4] (LiTFAB), the bis(1,2-lithium benzenediolato(2-)-0.01)borate Li[B(0602)2] (LiBBB) and a combination of least two of these.
According to another example, the solvent, if present in the electrolyte, can be a solvent non-aqueous. Non-limiting examples of solvents include carbonates cyclic such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), carbonate butylene (BC) and vinylene carbonate (VC); acyclic carbonates as the dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), carbonate of methyl and ethyl (EMC) and dipropyl carbonate (DPC); lactones like y-butyrolactone (γ-BL) and γ-valerolactone (γ-VL); acyclic ethers like the 1,2-dimethoxyethane (DME), 1,2-diethoxyethane (DEE), ethoxy methoxy ethane (EME), trimethoxymethane and ethylmonoglyme; cyclic ethers such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane and derivatives of Date received/date received 2021-10-27 dioxolane; and other solvents like dimethyl sulfoxide, formamide, acetamide, dimethylformamide, acetonitrile, propylnitrile, nitromethane, acid triesters phosphoric acid, sulfolane, methylsulfolane, carbonate derivatives propylene and their mixtures.
According to another example, the electrolyte is a gel electrolyte or a polymer electrolyte in gel. The gel polymer electrolyte may comprise, for example, a precursor of polymer and a salt (for example, a salt as defined above), a solvent (by example, a solvent as defined previously) and an initiator of polymerization and/or crosslinking, if necessary. Examples of gel electrolyte include, without limitation, gel electrolytes such as those described in the PCT patent applications published under numbers W02009/111860 (Zaghib et aL) and W02004/068610 (Zaghib et par.).
According to another example, a gel electrolyte or a liquid electrolyte such than defined previously can also impregnate a separator such as a separator in polymer. Examples of separators include, without limitation, separators polyethylene (PE), polypropylene (PP), cellulose, polytetrafluoroethylene (PTFE), poly(vinylidene fluoride) (PVDF) and polypropylene-polyethylene-polypropylene (PP/PE/PP). For example, the separator is a separator of polymer commercial type Celgardtm.
According to another example, the electrolyte is a solid polymer electrolyte. By example, the solid polymer electrolyte can be selected from all electrolytes solid polymers known and can be chosen for its compatibility with the various elements of a cell electrochemical. Solid polymer electrolytes typically include a salt as well as one or more solid polar polymer(s), optionally reticular(s). Of the polyether type polymers, such as those based on poly(ethylene oxide) (POE), can be used, but several other compatible polymers are also known for the preparation of solid polymer electrolytes and are also considered.
The polymer can be cross-linked. Examples of such polymers include polymers branched, for example, star polymers or comb polymers such that those described in the PCT patent application published under number W02003/063287 (Zaghib et al.).
According to another example, the solid polymer electrolyte can include a copolymer sequence composed of at least one solvation segment of lithium ions and Most often is "possibly"
Date received/date received 2021-10-27 of at least one crosslinkable segment. Preferably, the solvation segment ions lithium is chosen from homo- or copolymers having repeating units of Formula I:
-(CH2-CH-0),-To Formula I
in which, R is chosen from a hydrogen atom, and a C1-C1oalkyl group or ¨(CH2-0-RaRb), Ra is (CH2-CH2-O)y;
Rb is selected from hydrogen and C1-C1oalkyl;
x is an integer selected from the range of 10 to 200,000; And y is an integer chosen from the range 0 to 10.
According to another example, the crosslinkable segment of the copolymer is a segment of polymer comprising at least one crosslinkable functional group in a manner multidimensional by irradiation or heat treatment.
When the electrolyte is a liquid electrolyte, a gel electrolyte or a electrolyte solid polymer, the inorganic compound having a structure of the type argyroditis such as herein defined may be present as an additive in the electrolyte.
When the electrolyte is a polymer-ceramic hybrid solid electrolyte or A
ceramic type inorganic solid electrolyte, the inorganic compound possessing a argyrodite-like structure as herein defined may be present as material inorganic solid electrolyte (ceramic).
According to another example, the electrolyte may also optionally include of the additional components such as ionic conductive materials, inorganic particles, glass or ceramic particles and other additives same kind. The additional component can be chosen for its compatibility with the different elements of an electrochemical cell. According to one example, the component Date received/date received 2021-10-27 additional can be substantially dispersed in the electrolyte.
Alternatively, the additional component can be in a separate layer.
The present technology also relates to an electrochemical cell including a negative electrode, a positive electrode and an electrolyte, wherein at minus one of the positive electrode or of the negative electrode is as herein defined at or includes a electrode material as defined herein.
According to one example, the negative electrode is as defined herein or comprises a material electrode as defined here. For example, the electrochemically material of the electrode negative can be chosen for its electrochemical compatibility with the different elements of the electrochemical cell as defined here. For example, the material electrochemically of the negative electrode material may possess a potential oxidation-reduction substantially lower than that of the material electrochemically active of the positive electrode.
According to another example, the positive electrode is as defined here or includes a electrode material as herein defined and the negative electrode includes a material electrochemically active selected from all electrochemically assets known compatible. For example, the electrochemically active material of the electrode negative can be chosen for its electrochemical compatibility with the different elements of the electrochemical cell as defined here. Examples no limiting of electrochemically active materials of the negative electrode include the alkali metals, alkaline-earth metals, alloys comprising at least one alkali metal or alkaline-earth, non-alkaline and non-alkaline-earth metals (e.g., indium (In), germanium (Ge) and bismuth (Bi)), and alloys or compounds intermetallic (by example, SnSb, TiSnSb, Cu2Sb, AlSb, FeSb2, FeSn2 and CoSn2). For example, the material electrochemically active of the negative electrode can be in the form of movie. According to one variant of interest, the electrochemically active material of the electrode negative can comprise a film of metallic lithium or an alloy including or based on lithium metallic.
According to another example, the positive electrode can be prelithiated and the negative electrode can be initially (ie before the cycling of the electrochemical cell) substantially or completely lithium-free. The negative electrode can be lithiated in located during Date received/date received 2021-10-27 cycling of said electrochemical cell, in particular during the first charge. According an example, metallic lithium can be deposited in situ on the collector of current (by example, a copper current collector) when cycling the cell electrochemical, especially during the first charge. According to another example, an alloy including metallic lithium can be generated at the surface of a current collector (For example, an aluminum current collector) when cycling the cell electrochemical, especially during the first charge. It is understood that the negative electrode maybe generated in situ during the cycling of the electrochemical cell, in particular during of the first charge.
According to another example, the positive electrode and the negative electrode are both such as defined herein or both include an electrode material as herein defined.
The present technology also relates to an electrochemical cell including a negative electrode, a positive electrode and an electrolyte, wherein the electrolyte is as defined here.
The present technology also relates to an electrochemical cell including a negative electrode, a positive electrode and an electrolyte, wherein the electrolyte is as herein defined and at least one of the positive electrode or the electrode negative is such as herein defined to or includes an electrode material as herein defined.
According to one example, the positive electrode is as defined herein or comprises a material electrode as defined here.
The present technology also relates to a battery comprising at least a electrochemical cell as defined here. For example, the battery can be a battery primary (battery) or secondary (accumulator). In one example, the battery is chosen from the group consisting of a lithium battery, a lithium-ion, of a sodium battery, sodium-ion battery, magnesium battery, of one magnesium-ion battery, a potassium battery and a battery potassium-ion.
According to a variant of interest, the battery is a so-called all-solid battery.
According to one example, the use of Li2SO4 as a precursor in the process as here defined can make it possible to reduce production costs by lowering number of Date received/date received 2021-10-27 Li2S used and/or by the absence of an annealing step or the reduction of the temperature of annealed.
According to another example, the method as defined here can allow obtaining compounds inorganic materials exhibiting ionic conductivities substantially similar to ionic conductivities reported for inorganic compounds obtained by of the conventional processes from different precursors and comprising a stage of annealed.
According to another example, the method as defined here can allow obtaining compounds inorganic materials with improved electrochemical stability.
According to another example, the method as defined here can allow obtaining a inorganic compound having improved safety, for example, by reducing substantially the volume of H25 generated by exposure of the compound inorganic to humidity or ambient air.
EXAMPLES
The following examples are for illustrative purposes and should not be interpreted as further limiting the scope of the invention as contemplated. These examples will be better understood by referring to the appended Figures.
Example 1 ¨ Synthesis of argyrodites Inorganic compounds possessing an argyrodite-like structure of formulas Li5,4P54,300,1C11,6, Li5,4P54,100,3C11,6, Li5,4P53,900,5C11,6, Li5.4P53,6500,7501.6, Li5.7P54,400,301.3, Li5,1PS4,400,3C11,3, Li4,8P54,100,3C11,6, Li5,4P54,401,6, Li5,4P54,100,301,6, Li5.4P53.900.5C11.6, and Li6PS5CI were fully prepared in a glove box under an inert atmosphere (H20 <
0.1ppm; 02 < 0.1 ppm) by a solid state reaction process without thermal treatment.
The inorganic compounds were obtained by grinding from the precursors Li2S, .. P255, LiCl, and Li2SO4 or Li2O according to the following reaction equations:
(2.5-y/4-x) Li2S + y/4 Li2SO4+1/2 P255+(1+x) LiCI ¨> Li6_xPS5_x_yOyCli+x + y S
Equation (1) (2.5-514y-x) Li2S + y/4 Li2SO4 +1/2 P255 + (1+x) LiCI ¨>
Li6_x_2yPS5_x_yOyCli+x Equation (2) (2.5-yx) Li2S + y Li2O +1/2 P255 + (1+x) LiCI ¨> Li6_xPS5_x_yOyCli+x Equation (3) Date received/date received 2021-10-27 The respective precursors (Li2S, P2S5, LiCI, and Li2SO4 or Li2O) were weighed in order to get powders having the desired stoichiometries. The grinding of the powders was carried out using a PULVERISETTE 7 planetary micromill. 1.7 g of powder have been placed in a 45 mL yttria-zirconia (Y-TZP) grinding jar.
1.7 g of powder as well as 15 grinding balls with a diameter of 10 mm in zirconia yttria (ratio in ball weight: powder = 30) were placed in a grinding jar in yttria zirconia of 45ml. The powders were ground at a speed of approximately 600 rpm for approximately hours to produce the inorganic compounds possessing a type structure argyroditis.

10 Arovrodite non déficiente en lithium de formule Li5.4PS4,300.1C11.6 (Arovrodite 1) :
Un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite non déficiente en lithium de formule Li5,4PS4,300,1C11,6 a été obtenu par le procédé du présent exemple à
partir des précurseurs Li2S, P255, LiCI et Li2SO4 selon l'Équation 1 dans laquelle, x = 0,6 et y = 0,1.
Arovrodite non déficiente en lithium de formule Li54PS41003Cl1 6 (Arovrodite 2) :
Un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite non déficiente en lithium de formule Li5,4PS4,100,3C11,6 a été obtenu par le procédé du présent exemple à
partir des précurseurs Li2S, P255, LiCI et Li2SO4 selon l'Équation 1 dans laquelle, x = 0,6 et y = 0,3.
Arovrodite non déficiente en lithium de formule Lis_ P=S n fA rlif 4- -3 9 - 0 5-1 6 :
Un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite non déficiente en lithium de formule Li5,4PS3,900,5C11,6 a été obtenu par le procédé du présent exemple à
partir des précurseurs Li2S, P255, LiCI et Li2SO4 selon l'Équation 1 dans laquelle, x = 0,6 et y = 0,5.
Argyrodite non déficiente en lithium de formule Li5APS3, n 65- 0,75-1,6 (Ar qVrOdite 4) :
Un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite non déficiente en lithium de formule Li5,4PS3,6500,75C11,6 a été obtenu par le procédé du présent exemple à
Date reçue/date received 2021-10-27 partir des précurseurs Li2S, P2S5, LiCI et Li2SO4 selon l'Équation 1 dans laquelle, x = 0,6 et y = 0,75.
Arqyrodite non déficiente en lithium de formule Li57PS44003C113 (Arqyrodite 5) :
Un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite non déficiente en lithium de formule Li5,7PS4,400,3C11,3 a été obtenu par le procédé du présent exemple à
partir des précurseurs Li2S, P2S5, LiCI et Li2SO4 selon l'Équation 1 dans laquelle, x = 0,3 et y = 0,3.
Arqyrodite déficiente en lithium de formule Li5iPS4,400.3C11.3 (Arqyrodite 6) :
Un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite déficiente en lithium .. de formule Li5,1PS4,400,3C11,3 a été obtenu par le procédé du présent exemple à partir des précurseurs Li2S, P2S5, LiCI et Li2SO4 selon l'Équation 2 dans laquelle, x =
0,3 et y = 0,3.
Arqyrodite déficiente en lithium de formule Li4,8PS4,100,3C11,6(Argyrodite 7) :
Un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite déficiente en lithium de formule Li4,8PS4,100,3C11,6 a été obtenu par le procédé du présent exemple à partir des précurseurs Li2S, P2S5, LiCI et Li2SO4 selon l'Équation 2 dans laquelle, x =
0,6 et y = 0,3.
Arqyrodite de formule Li5,4PS4,4C11,6(Arqyrodite 8) (exemple comparatif) :
Un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite de formule Li5,4PS4,401,6 a été obtenu à titre comparatif par le procédé du présent exemple à partir des précurseurs Li2S, P2S5 et LiCI selon l'Équation 1 dans laquelle, x = 0,6 et y = 0.
Arqyrodite de formule Li54PS41003Cl1 6 (Arqyrodite 9) (exemple comparatif) :
Un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite de formule Li5,4PS4,100,3C11,6 a été obtenu à titre comparatif par le procédé du présent exemple à partir des précurseurs Li2S, P2S5, LiCI et Li2O selon l'Équation 3 dans laquelle, x =
0,6 et y =
0,3.
.. Arqyrodite de formule Li5,4PS3,900,5C11,6(Arqyrodite 10) (exemple comparatif) :

Date reçue/date received 2021-10-27 Un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite de formule Li5,4PS3,900,5C11,6a été obtenu à titre comparatif par le procédé du présent exemple à partir des précurseurs Li2S, P2S5, LiCI et Li2O selon l'Équation 3 dans laquelle, x =
0,6 et y =
0,5.
Arovrodite de formule Li6PS5C1 (Arovrodite 11) (exemple comparatif) :
Un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite de formule Li6PS5CI
a été obtenu à titre comparatif par le procédé du présent exemple à partir des précurseurs Li2S, P2S5 et LiCI selon l'Équation 1 dans laquelle, x = 0 et y = 0.
Exemple 2 ¨ Caractérisation par diffraction des rayons X (DRX) des composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite La structure cristalline des argyrodites préparées à l'Exemple 1 a été étudiée par DRX.
L'analyse a été entièrement réalisée en chambre anhydre et les spectres de rayons X ont été obtenus en utilisant un diffractomètre à rayons X Rigaku MiniFlexmc équipé
d'une source de rayons X au cobalt.
Des pastilles ont été préparées en compressant 80 mg de poudre d'argyrodite préparés à l'Exemple 1. Les pastilles ont ensuite été placées dans des porte-échantillons étanches qui ont été fermés en boîte à gant, sous atmosphère inerte.
Dans les diagrammes de diffraction des rayons X présentés aux Figures 1 à 3, les pics correspondant aux impuretés Li3PO4, Li2S et LiCI ont été identifiés respectivement par des lignes pleines rouges, des lignes discontinues noires et des lignes tiret cadrantin-point-point bleues. Le pic D identifié par une ligne pleine grise provient du dôme utilisé lors de l'analyse DRX. Les autres pics correspondent à la structure de type argyrodite.
La Figure 1 présente les diagrammes de diffraction des rayons X obtenus pour les argyrodites non déficientes en lithium (Argyrodites 1 à 4 et 8). Les diagrammes de diffraction des rayons X présentés à la Figure 1 montrent que la structure de type argyrodite est bien obtenue pour toutes les compositions. Il est possible d'observer la présence d'une quantité substantiellement plus importante d'impuretés (LiCI, Li2S et Li3PO4) pour les compositions les plus riches en oxygène (y> 0,3) (Argyrodites 3 et 4).

Date reçue/date received 2021-10-27 La Figure 2 présente les diagrammes de diffraction des rayons X obtenus pour les argyrodites déficientes et non déficientes en lithium (Argyrodites 2 et 5 à
7). La Figure 2 montre que la structure argyrodite a bien été obtenue pour x = 0,3 et y = 0,3 (Argyrodites et 6), et ce, pour les deux synthèses (Équations 1 et 2). Il est possible d'observer à la 5 .. Figure 2, la présence de moins de Li2S résiduel pour la structure argyrodite déficiente en lithium (Argyrodite 6) que pour la structure non déficiente en lithium (Argyrodite 5). La Figure 2 montre également une dégradation de la structure pour l'argyrodite déficiente en lithium de formule Li4,8PS4,100,3C11,6 dans laquelle, x = 0,6 et y = 0,3 (Argyrodite 7). Il est possible d'observer une quantité substantiellement plus importante de LiCI
résiduel, mais aucune trace de Li2S. Ceci indique qu'une structure de type argyrodite substantiellement déficiente en lithium pourrait induire un mélange de phases de type argyrodite et de phases parasites (par exemple, LiCI).
La Figure 3 présente les diagrammes de diffraction des rayons X obtenus pour les argyrodites obtenues à partir des précurseurs Li2SO4 et Li2O (Argyrodites 2, 3, 9 et 10).
La Figure 3 montre que pour un taux d'oxygène de 0,3 (Argyrodites 2 et 9) il n'y a pas de différence significative observable sur la structure de l'argyrodite des composés inorganiques obtenus à partir des deux différents précurseurs. Cependant, pour un taux d'oxygène de 0,5 l'argyrodite préparée à partir de Li2O (Argyrodite 10) contient substantiellement plus d'impuretés (notamment LiCI) et possède une structure substantiellement moins bien définie comparativement à l'argyrodite préparée à
partir de Li2SO4(Argyrodite 3).
Exemple 3 ¨ Caractérisation par résonance magnétique nucléaire (RMN) des composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite La composition des argyrodites préparées à l'Exemple 1 a été étudiée par RMN.
Les spectres de résonance magnétique nucléaire du lithium (6Li RMN) et du phosphore (31P
RMN) ont été obtenus par la technique MAS (rotation à l'angle magique) en utilisant un spectromètre Bruker Avance NE0 500 MHz muni d'une sonde triple résonance de 4 mm dont la vitesse maximale de rotation à l'angle magique est de 15 kHz.
Les Figures 4 et 5 présentent respectivement des spectres 6Li RMN et 31P RMN
obtenus .. pour les argyrodites obtenues à partir des précurseurs Li2SO4 (Argyrodite 2) (gris) et Li2O
(Argyrodite 9) (noir).

Date reçue/date received 2021-10-27 Pour les deux argyrodites (Argyrodites 2 et 9), le pic principal sur les spectres RMN 6Li présentés à la Figure 4 correspond à l'argyrodite, tandis que le pic secondaire correspond à des résidus de LiCI.
Pour les Argyrodites 2 et 9, le pic principal sur les spectres RMN 31P
présentés à la Figure 5 correspond à l'argyrodite, tandis que les pics secondaires correspondent aux phases P2S64-, P02S2, PO3S et PO4. L'intensité relative des pics RMN 31P est indiquée au Tableau 1.
Tableau 1. Intensité relative des pics RMN 31P
Argyrodite Argyrodite P2S64 P02S2 PO3S PO4 Argyrodite 2 96,7 2,3 0,5 0,4 0,1 Argyrodite 9 95,3 1,7 1,7 0,9 0,4 L'intensité relative des pics présentée dans le Tableau 1, montre que l'utilisation du Li2SO4 en tant que précurseur (Argyrodite 2) permet de réduire significativement la formation des phases secondaires P02S2, PO3S et PO4 par rapport à l'utilisation du Li20 (Argyrodite 9).
Il est donc possible d'observer que l'oxygène s'incorpore mieux dans la structure argyrodite grâce au précurseur Li2SO4 et donc génère moins de phases additionnelles.
Cela peut expliquer les différences observées, notamment une amélioration de la conductivité ionique ainsi de la stabilité électrochimique et permet de différencier une argyrodite synthétisée à partir de Li2SO4 d'une argyrodite préparée à partir de Li20 ou toute autre source d'oxygène en tant que précurseur.
Les Figures 6 et 7 présentent respectivement des spectres 6Li RMN et 31P RMN
obtenus pour l'argyrodite de formule Li4,8PS4,100,3C11,6 obtenue à partir des précurseurs Li2SO4 (Argyrodite 7).
Il est possible d'observer sur le spectre 6Li RMN présenté à la Figure 6 un pic à 1,2 ppm correspondant à une phase argyrodite avec six lithiums et un chlore, un second pic à 0,2 ppm correspondant à une phase argyrodite avec une structure déficiente en lithium et un excès de chlore et un troisième pic à -1,1 ppm correspondant au LiCI.
II est possible d'observer sur le spectre 31P RMN présenté à la Figure 7 un pic principal correspondant à l'argyrodite et trois pics secondaires correspondant à des phases de P2S64-, P02S2 et PO3S. La Figure 7 présente également un agrandissement du pic principal montrant que celui-ci se décompose en trois pics correspondant à un (P1), deux Date reçue/date received 2021-10-27 (P2) et trois (P3) chlore dans la structure secondaire du phosphore. L'excès simultané de P1 et P3 confirme la présence de deux types d'argyrodites, avec une faible et une forte fraction de chlore.
Exemple 4 ¨ Génération de H2S lors de l'exposition des composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite à l'air Des tests de sécurité ont été effectués afin d'évaluer l'impact de l'argyrodite sur la génération de H2S. Environ 10 mg ( 3 mg) de poudre d'argyrodite ont été
placés dans une cellule étanche sous atmosphère inerte.
Un flux d'air a été introduit dans la cellule étanche à un débit d'environ 0,3 Umin, à une température contrôlée d'environ 24,5 C ( 0,5 C) et a une hygrométrie contrôlée avec un avec un taux d'humidité de 50 % ( 5 %). La concentration de H2S gazeux générée a été mesurée environ toutes les 15 secondes avec un détecteur multigaz (MSA
ALTAIRmc 5X) placé à la sortie de la cellule. A partir de ces données, le volume de H2S
gazeux généré normalisé par la masse d'argyrodite a été calculé.
Les résultats de ces analyses sont présentés à la Figure 8. La Figure 8 montre un graphique du volume de H2S gazeux généré par gramme de poudre d'argyrodite (mL/g) en fonction du temps (heures) pour les Argyrodites 2 (ligne pointillée bleue), 7 (ligne tiret cadrantin-point verte), 8 (ligne discontinue rouge) et 11 (ligne pleine noire) préparées à
l'Exemple 1.
II est possible d'observer qu'une argyrodite classique de type Li6PS5CI
(Argyrodite 11) génère un volume de H2S gazeux substantiellement plus élevé qu'une argyrodite dopée au chlore de type Li5,4PS4,4C11,6 (Argyrodite 8), démontrant l'intérêt du dopage au chlore sur la sécurité. Il est également possible d'observer que les argyrodites à
base du précurseur Li2SO4 permettent également de diminuer le volume de H2S gazeux comme c'est le cas pour l'argyrodite Li5,4PS4,100,3C11,6 (Argyrodite 2). Finalement, la Figure 8 montre qu'une structure de type argyrodite déficiente en lithium générée à
partir du précurseur Li2SO4 (Argyrodite 7) permettrait de réduire davantage le volume de gazeux généré, et ainsi, améliorer la sécurité tout en réduisant les coûts de production par une plus faible quantité de Li2S utilisée et par l'absence ou la diminution de l'étape de recuit.
Date reçue/date received 2021-10-27 Exemple 5 ¨ Conductivité ionique des composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite a) Préparation de cellules symétriques pour les mesures de conductivité ionique Des cellules symétriques ont été assemblées selon la procédure suivante afin de mesurer la conductivité ionique des composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite préparés à l'Exemple 1.
Des pastilles ont été préparés en compressant 80 mg de poudre de composé
inorganique possédant une structure de type argyrodite préparé à l'Exemple 1 entre deux électrodes d'acier inoxydable sous une pression de 360 MPa. Les pastilles placées entre deux électrodes d'acier inoxydable ont ensuite été assemblées dans des cellules de conductivité étanches fermées en boite à gant sous atmosphère inerte maintenue à une pression de 20 MPa.
Les cellules symétriques ont été assemblées selon les configurations indiquées au Tableau 2.
Tableau 2. Configurations des cellules symétriques Composition Valeurs Cellule symétrique Argyrodite Argyrodite en lithium de de x et de y l'argyrodite x = 0,6 et Cellule 1 Argyrodite 1 Li5,4PS4,300,1C11,6 y =
0,1 Cellule 2 Argyrodite 2 Li5,4PS4,100,3C11,6 x = 0,6 et y =0,3 Non déficiente x =
0,6 et Cellule 3 Argyrodite 3 Li5,4PS3,900,5C11,6 en lithium y = 0,5 x = 0,6 et Cellule 4 Argyrodite 4 Li5,4PS3,6500,75C11,6 y = 0,75 Cellule 5 Argyrodite 5 Li5,7PS4,400,3C11,3 x = 0,3 et y =0,3 x = 0,3 et Cellule 6 Argyrodite 6 Li5,1PS4,400,3C11,3 Déficiente en y =
0,3 lithium x =
0,6 et Cellule 7 Argyrodite 7 Li4,8PS4,100,3C11,6 y =
0,3 Cellule 8 x =
0,6 et Argyrodite 8 Li5,4PS4,4C11,6 (cellule comparative) y = 0 Argyrodite non Cellule 9 x =
0,6 et Argyrodite 9 Li5,4PS4,100,3C11,6 déficiente en (cellule comparative) y =
0,3 lithium Cellule 10 x =
0,6 et Argyrodite 10 Li5,4PS3,900,5Cli,6 (cellule comparative) y =
0,5 Date reçue/date received 2021-10-27 b) Mesure de la conductivité ionique de cellules symétriques Les mesures de conductivité ionique des cellules symétriques assemblées à
l'Exemple 5(a) ont été effectuées avec un potentiostat multicanaux VMP-300 (BioLogic).
Les mesures ont été effectuées gamme de fréquences allant de 7 MHz à 200 mHz sous une .. amplitude de 50 mV dans un intervalle de températures allant de -10 C à 70 C (en montée et en descente, chaque 10 C).
Chaque mesure de conductivité ionique a été obtenue après une stabilisation d'environ une heure de la température de l'étuve à la température. La conductivité
ionique a été
extraite en fonction d'un circuit équivalent utilisé afin d'extraire la résistance associée à la pastille mesurée. Les droites ont été obtenues pour les cellules symétriques préparées à
l'Exemple 5(a). La pente de ces droites correspond à l'énergie d'activation et a une valeur d'environ 0,3 eV.
La Figure 9 présente les résultats de conductivité ionique mesurée en fonction de la température pour les Cellules 1 (.), 2 ( A), 3 (+), 4 (*) et 8 (a). Il est possible d'observer à la Figure 9 que la conductivité ionique des argyrodites les plus pauvres en oxygène (y 0,3) (Cellules1 et 2) est similaire à celle de l'argyrodite exempte d'oxyde (Cellule 8). Une diminution de la conductivité est observée pour les argyrodites les plus riches en oxygène (y > 0,3) (Cellules 3 et 4). Il est à noter que la conductivité ionique de l'argyrodite de formule Li5,4PS4,100,3C11,6 (Cellule 2) préparée à partir de Li2SO4 est substantiellement .. identique à celle de l'argyrodite exempte d'oxyde (Cellule 8).
La Figure 10 présente les résultats de conductivité ionique mesurée en fonction de la température pour les Cellules 2 ( A), 5 (3), 6 (.) et 7 (+). La Figure 10 montre des valeurs de conductivité ionique substantiellement similaire pour les Cellules 5 et 6 comprenant respectivement les Argyrodites 5 et 6 (x = 0,3 et y = 0,3) obtenus par deux synthèses .. différentes. Pour x = 0,6 et y = 0,3, la Figure 10 montre également des valeurs de conductivité ionique substantiellement plus faible pour la Cellule 7 comprenant l'argyrodite déficiente en lithium (Argyrodite 7) en comparaison avec celles de la Cellule 2 comprenant l'argyrodite non déficiente en lithium (Argyrodite 2). Comme on peut l'observer, grâce au précurseur Li2SO4, il est possible de moduler la composition (par exemple, le taux de .. lithium, d'oxygène et de soufre) d'une argyrodite de lithium oxysulfuré
tout en restant substantiellement dans la même gamme de conductivité ionique. Il est également possible Date reçue/date received 2021-10-27 d'observer qu'une déficience importante en lithium induit une réduction de la conductivité
ionique.
La Figure 11 présente les résultats de conductivité ionique mesurée en fonction de la température pour les Cellules 2 (3), 3 (.), 9(A) et 10 (+). La Figure 11 montre que pour une même composition, la conductivité ionique des argyrodites obtenues à
partir du précurseur Li2SO4 est significativement supérieure à celle des argyrodites obtenues à
partir du précurseur Li2O.
Exemple 6 ¨ Stabilité électrochimique des composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite a) Préparation de pseudo-batteries pour les mesures de stabilité
électrochimique Des pseudo-batteries ont été assemblées selon la procédure suivante afin de déterminer la stabilité électrochimique des Argyrodites 2 et 9 préparées à l'Exemple 1.
5% en poids de VGCFs ont été mélangés avec 95% en poids des Argyrodites 2 et 9 afin d'obtenir des pseudo-électrodes positives composites, et ainsi observer des réactions d'oxydoréduction substantiellement représentatives des compositions finales d'électrodes positives composites pouvant être utilisées en configuration de batteries.
Des électrolytes solides composés des mêmes argyrodites ont été ensuite été
placés sur la surface des pseudo-électrodes positives composites. Des électrodes négatives de lithium métallique ont ensuite été déposées sur la surface des électrolytes solides.
Les ensembles comprenant une pseudo-électrode positive composite, un électrolyte solide et une électrode négative de lithium métallique ont ensuite été
compressés et assemblés dans des cellules étanches fermées en boite à gant sous atmosphère inerte.
Les pseudo-batteries ont été assemblées selon les configurations présentées dans le Tableau 3.

Date reçue/date received 2021-10-27 Tableau 3. Configurations des pseudo-batteries Composition de la pseudo-électrode positive composite Composition de Composition l'argyrodite de de Pseudo-batterie Matériau l'électrolyte l'électrode Argyrodite conducteur solide négative électronique Li5,4PS4,100,3C11,6 VGCFs Li5,4PS4,100,3C11,6 Lithium Cellule 11 (Argyrodite 2) 95 % en poids 5 % en poids (Argyrodite 2) métallique Li5,4PS4,100,3C11,6 Cellule 12 VGCFs Li5,4PS4,100,3C11,6 Lithium (Cellule comparative) (Argyrodite 9) 5 % en poids (Argyrodite 9) métallique 95 % en poids b) Voltampérométrie cyclique La stabilité électrochimique en oxydation des pseudo-batteries telles que décrites à
l'Exemple 6(a) a été mesurée en utilisant un potentiostat multicanaux VMP-300 (BioLogic).
La Figure 12 présente les résultats de voltampérométrie cyclique obtenus pour la Cellule
10 Non-lithium deficient arovrodite of formula Li5.4PS4,300.1C11.6 (Arovrodite 1):
An inorganic compound possessing an argyrodite-like structure not deficient in lithium of formula Li5,4PS4,300,1C11,6 was obtained by the process of the present example to from the precursors Li2S, P255, LiCl and Li2SO4 according to Equation 1 in which, x = 0.6 and y = 0.1.
Arovrodite not deficient in lithium of formula Li54PS41003Cl1 6 (Arovrodite 2):
An inorganic compound possessing an argyrodite-like structure not deficient in lithium of formula Li5,4PS4,100,3C11,6 was obtained by the process of the present example to from the precursors Li2S, P255, LiCl and Li2SO4 according to Equation 1 in which, x = 0.6 and y = 0.3.
Arovrodite not deficient in lithium of formula Lis_ P=S n fA rlif 4- -3 9 - 0 5-1 6:
An inorganic compound possessing an argyrodite-like structure not deficient in lithium of formula Li5,4PS3,900,5C11,6 was obtained by the process of the present example to from the precursors Li2S, P255, LiCl and Li2SO4 according to Equation 1 in which, x = 0.6 and y = 0.5.
Non-lithium deficient argyrodite with the formula Li5APS3, n 65- 0.75-1.6 (Ar qVrOdite 4):
An inorganic compound possessing an argyrodite-like structure not deficient in lithium of formula Li5.4PS3.6500.75C11.6 was obtained by the process of this example to Date received/date received 2021-10-27 from the precursors Li2S, P2S5, LiCl and Li2SO4 according to Equation 1 in which, x = 0.6 and y = 0.75.
Non-lithium deficient Arqyrodite of formula Li57PS44003C113 (Arqyrodite 5) :
An inorganic compound possessing an argyrodite-like structure not deficient in lithium of formula Li5,7PS4,400,3C11,3 was obtained by the process of the present example to from the precursors Li2S, P2S5, LiCl and Li2SO4 according to Equation 1 in which, x = 0.3 and y = 0.3.
Lithium-deficient Arqyrodite with the formula Li5iPS4,400.3C11.3 (Arqyrodite 6) :
An inorganic compound possessing a deficient argyrodite-like structure lithium .. of formula Li5,1PS4,400,3C11,3 was obtained by the method of the present example from precursors Li2S, P2S5, LiCl and Li2SO4 according to Equation 2 in which, x =
0.3 and y = 0.3.
Arqyrodite deficient in lithium of formula Li4,8PS4,100,3C11,6(Argyrodite 7) :
An inorganic compound possessing a deficient argyrodite-like structure lithium of formula Li4.8PS4.100.3C11.6 was obtained by the method of this example from precursors Li2S, P2S5, LiCl and Li2SO4 according to Equation 2 in which, x =
0.6 and y=0.3.
Arqyrodite of formula Li5.4PS4.4C11.6 (Arqyrodite 8) (comparative example):
An inorganic compound having an argyrodite-like structure of the formula Li5.4PS4.401.6 was obtained for comparison by the method of the present example from Li2S, P2S5 and LiCl precursors according to Equation 1 in which, x = 0.6 and y = 0.
Arqyrodite of formula Li54PS41003Cl16 (Arqyrodite 9) (comparative example):
An inorganic compound having an argyrodite-like structure of the formula Li5.4PS4.100.3C11.6 was obtained for comparison by the method of the present example from Li2S, P2S5, LiCl and Li2O precursors according to Equation 3 in which, x =
0.6 and y =
0.3.
.. Arqyrodite of formula Li5,4PS3,900,5C11,6(Arqyrodite 10) (example comparison):

Date received/date received 2021-10-27 An inorganic compound having an argyrodite-like structure of the formula Li5.4PS3.900.5C11.6 was obtained for comparison by the method of the present example from Li2S, P2S5, LiCl and Li2O precursors according to Equation 3 in which, x =
0.6 and y =
0.5.
Arovrodite of formula Li6PS5C1 (Arovrodite 11) (comparative example):
An inorganic compound having an argyrodite-like structure of the formula Li6PS5CI
was obtained for comparison by the process of the present example from the precursors Li2S, P2S5 and LiCI according to Equation 1 in which, x = 0 and y = 0.
Example 2 ¨ Characterization by X-ray diffraction (XRD) of the compounds inorganic compounds having an argyrodite-like structure The crystal structure of the argyrodites prepared in Example 1 was studied by DRX.
The analysis was entirely carried out in an anhydrous chamber and the spectra of x-rays have were obtained using a Rigaku MiniFlex™ X-ray diffractometer equipped of one cobalt x-ray source.
Pellets were prepared by compressing 80 mg of argyrodite powder prepared to Example 1. The pellets were then placed in holders waterproof samples which were closed in a glove box, under an inert atmosphere.
In the X-ray diffraction patterns shown in Figures 1 to 3, the pics corresponding to the impurities Li3PO4, Li2S and LiCI have been identified respectively by red solid lines, black dashed lines and dashed lines dial-dot-blue dots. Peak D identified by a solid gray line comes from the dome used during XRD analysis. The other peaks correspond to the type structure argyroditis.
Figure 1 presents the X-ray diffraction patterns obtained for THE
argyrodites not deficient in lithium (Argyrodites 1 to 4 and 8). THE
diagrams of X-ray diffraction presented in Figure 1 show that the structure of kind argyrodite is well obtained for all compositions. It is possible to observe the presence of a substantially larger amount of impurities (LiCI, Li2S and Li3PO4) for the most oxygen-rich compositions (y > 0.3) (Argyrodites 3 and 4).

Date received/date received 2021-10-27 Figure 2 presents the X-ray diffraction patterns obtained for THE
lithium-deficient and non-deficient argyrodites (Argyrodites 2 and 5 to 7). Figure 2 shows that the argyrodite structure has indeed been obtained for x = 0.3 and y = 0.3 (Argyrodites and 6), for both syntheses (Equations 1 and 2). It is possible to observe at the 5.. Figure 2, the presence of less residual Li2S for the structure deficient argyroditis lithium (Argyrodite 6) than for the structure not deficient in lithium (Argyrodite 5). There Figure 2 also shows structural degradation for argyrodite deficient in lithium of formula Li4,8PS4,100,3C11,6 in which, x = 0.6 and y = 0.3 (Argyrodite 7). He is possible to observe a substantially larger amount of LiCI
residual, but no trace of Li2S. This indicates that an argyrodite-like structure substantially deficient in lithium could induce an argyrodite-like phase mixture and of parasitic phases (for example, LiCI).
Figure 3 presents the X-ray diffraction patterns obtained for THE
argyrodites obtained from Li2SO4 and Li2O precursors (Argyrodites 2, 3, 9 and 10).
Figure 3 shows that for an oxygen level of 0.3 (Argyrodites 2 and 9) there there is no significant difference observable on the structure of the argyrodite of the compounds inorganic compounds obtained from the two different precursors. However, for a rate oxygen of 0.5 argyrodite prepared from Li2O (Argyrodite 10) contains substantially more impurities (notably LiCI) and has a structure substantially less well defined compared to argyrodite prepared at from Li2SO4(Argyrodite 3).
Example 3 ¨ Characterization by nuclear magnetic resonance (NMR) of inorganic compounds having an argyrodite-like structure The composition of the argyrodites prepared in Example 1 was studied by NMR.
THE
nuclear magnetic resonance spectra of lithium (6Li NMR) and phosphorus (31P
NMR) were obtained by the MAS technique (magic angle rotation) in using a Bruker Avance NE0 500 MHz spectrometer equipped with a triple resonance probe of 4 mm whose maximum speed of rotation at the magic angle is 15 kHz.
Figures 4 and 5 present respectively 6Li NMR and 31P NMR spectra obtained .. for argyrodites obtained from Li2SO4 precursors (Argyrodite 2) (gray) and Li2O
(Argyrodite 9) (black).

Date received/date received 2021-10-27 For the two argyrodites (Argyrodites 2 and 9), the main peak on the 6Li NMR spectra presented in Figure 4 corresponds to argyrodite, while the peak secondary matches to LiCI residues.
For Argyrodites 2 and 9, the main peak on the 31P NMR spectra shown in Figure 5 corresponds to argyrodite, while the secondary peaks correspond to stages P2S64-, P02S2, PO3S and PO4. The relative intensity of the 31P NMR peaks is indicated to the blackboard 1.
Table 1. Relative intensity of 31P NMR peaks Argyrodite Argyrodite P2S64 P02S2 PO3S PO4 Argyroditis 2 96.7 2.3 0.5 0.4 0.1 Argyroditis 9 95.3 1.7 1.7 0.9 0.4 The relative intensity of the peaks presented in Table 1 shows that the use of Li2SO4 as a precursor (Argyrodite 2) significantly reduces the training of secondary phases P02S2, PO3S and PO4 compared to the use of Li20 (Argyrodite 9).
It is therefore possible to observe that oxygen is better incorporated into the structure argyrodite thanks to the precursor Li2SO4 and therefore generates fewer phases additional.
This may explain the observed differences, in particular an improvement in there ionic conductivity as well as electrochemical stability and allows differentiate a argyrodite synthesized from Li2SO4 of an argyrodite prepared from of Li20 or any other source of oxygen as a precursor.
Figures 6 and 7 present respectively 6Li NMR and 31P NMR spectra obtained for the argyrodite of formula Li4,8PS4,100,3C11,6 obtained from the Li2SO4 precursors (Argyrodite 7).
It is possible to observe on the 6Li NMR spectrum presented in Figure 6 a peak at 1.2 ppm corresponding to an argyrodite phase with six lithiums and one chlorine, a second peak at 0.2 ppm corresponding to an argyrodite phase with a structure deficient in lithium and a excess chlorine and a third peak at -1.1 ppm corresponding to LiCl.
It is possible to observe on the 31P NMR spectrum presented in Figure 7 a main peak corresponding to argyrodite and three secondary peaks corresponding to phases of P2S64-, P02S2 and PO3S. Figure 7 also shows an enlargement of the peak main showing that it breaks down into three peaks corresponding to a (P1), two Date received/date received 2021-10-27 (P2) and three (P3) chlorine in the secondary structure of phosphorus. Excess simultaneous P1 and P3 confirms the presence of two types of argyrodites, with low and a strong fraction of chlorine.
Example 4 ¨ Generation of H2S upon exposure of inorganic compounds having an air argyrodite-like structure Security tests have been performed to assess the impact of argyroditis on the generation of H2S. About 10mg (3mg) of argyrodite powder has been placed in a sealed cell under an inert atmosphere.
An airflow was introduced into the sealed cell at a rate of approximately 0.3 Umin, to a controlled temperature of approximately 24.5 C (0.5 C) and has a hygrometry controlled with one with a humidity level of 50% (5%). The concentration of H2S gas generated at was measured approximately every 15 seconds with a multi-gas detector (MSA
ALTAIR™
5X) placed at the exit of the cell. From these data, the volume of H2S
gaseous generated normalized by the mass of argyrodite was calculated.
The results of these analyzes are shown in Figure 8. Figure 8 shows A
graph of the volume of gaseous H2S generated per gram of argyrodite powder (mL/g) as a function of time (hours) for Argyrodites 2 (blue dotted line), 7 (dash line dial-dot green), 8 (red dashed line) and 11 (solid black line) prepared to Example 1.
It is possible to observe that a classical argyrodite of Li6PS5CI type (Argyrodite 11) generates a substantially higher volume of gaseous H2S than an argyrodite spiked chlorine type Li5,4PS4,4C11,6 (Argyrodite 8), demonstrating the interest of chlorine doping on security. It is also possible to observe that the argyrodites at basis of precursor Li2SO4 also reduce the volume of gaseous H2S
as this is the case for the argyrodite Li5,4PS4,100,3C11,6 (Argyrodite 2). Eventually, Figure 8 shows that a lithium-deficient argyrodite-like structure generated at go from precursor Li2SO4 (Argyrodite 7) would further reduce the volume of gas generated, and thus, improve safety while reducing the costs of production by a lower quantity of Li2S used and by the absence or step reduction annealed.
Date received/date received 2021-10-27 Example 5 ¨ Ionic conductivity of inorganic compounds having a argyrodite-like structure To) Preparation of symmetric cells for ion conductivity measurements Symmetrical cells were assembled according to the following procedure in order to to measure the ionic conductivity of inorganic compounds possessing a structure of kind argyrodite prepared in Example 1.
Pellets were prepared by compressing 80 mg of compound powder inorganic possessing an argyrodite type structure prepared in Example 1 between two electrodes of stainless steel under a pressure of 360 MPa. The pellets placed between two stainless steel electrodes were then assembled into cells of sealed conductivity closed in glove box under maintained inert atmosphere to one pressure of 20 MPa.
The symmetrical cells were assembled according to the configurations indicated At Table 2.
Table 2. Balanced Cell Configurations Composition Values Argyrodite Argyrodite symmetrical cell in lithium of x and y argyroditis x = 0.6 and Cell 1 Argyrodite 1 Li5.4PS4.300.1C11.6 y=
0.1 Cell 2 Argyrodite 2 Li5,4PS4,100,3C11,6 x = 0.6 and y =0.3 Not deficient x =
0.6 and Cell 3 Argyrodite 3 Li5.4PS3.900.5C11.6 in lithium y = 0.5 x = 0.6 and Cell 4 Argyrodite 4 Li5,4PS3,6500,75C11,6 y = 0.75 Cell 5 Argyrodite 5 Li5.7PS4.400.3C11.3 x = 0.3 and y =0.3 x = 0.3 and Cell 6 Argyrodite 6 Li5,1PS4,400,3C11,3 Deficient in y =
0.3 lithium x =
0.6 and Cell 7 Argyrodite 7 Li4.8PS4.100.3C11.6 y=
0.3 Cell 8x =
0.6 and Argyrodite 8 Li5.4PS4.4C11.6 (comparative cell) y = 0 Argyroditis no Cell 9 x =
0.6 and Argyrodite 9 Li5,4PS4,100,3C11,6 deficient in (comparative cell) y =
0.3 lithium Cell 10x =
0.6 and Argyrodite 10 Li5.4PS3.900.5Cli.6 (comparative cell) y =
0.5 Date received/date received 2021-10-27 b) Measurement of the ionic conductivity of symmetrical cells Ion conductivity measurements of symmetric cells assembled at The example 5(a) were performed with a VMP-300 multichannel potentiostat (BioLogic).
THE
measurements were performed frequency range from 7 MHz to 200 mHz under a .. amplitude of 50 mV in a temperature range from -10 C to 70 C (uphill and downhill, every 10 C).
Each ion conductivity measurement was obtained after stabilization of about one hour from oven temperature to room temperature. conductivity ionic was extracted based on an equivalent circuit used to extract the resistance associated with measured pellet. Lines were obtained for symmetric cells prepared to Example 5(a). The slope of these lines corresponds to the activation energy and has a value of about 0.3 eV.
Figure 9 presents the results of ionic conductivity measured as a function of of the temperature for Cells 1 (.), 2 ( A), 3 (+), 4 (*) and 8 (a). He is possible to observe in Figure 9 that the ionic conductivity of the poorest argyrodites in oxygen (y 0.3) (Cells 1 and 2) is similar to that of oxide-free argyrodite (Cell 8). A
decrease in conductivity is observed for the most argyrodites rich in oxygen (y > 0.3) (Cells 3 and 4). It should be noted that the ionic conductivity of argyroditis formula Li5,4PS4,100,3C11,6 (Cell 2) prepared from Li2SO4 is substantially .. identical to that of oxide-free argyrodite (Cell 8).
Figure 10 presents the results of ionic conductivity measured in function of the temperature for Cells 2 ( A), 5 (3), 6 (.) and 7 (+). Figure 10 shows values of substantially similar ionic conductivity for Cells 5 and 6 including respectively Argyrodites 5 and 6 (x = 0.3 and y = 0.3) obtained by two syntheses .. different. For x = 0.6 and y = 0.3, Figure 10 also shows values of Substantially lower ionic conductivity for Cell 7 including argyrodite deficient in lithium (Argyrodite 7) in comparison with those of Cell 2 including non-lithium deficient argyrodite (Argyrodite 2). As we can observe it, thanks to precursor Li2SO4, it is possible to modulate the composition (for example, the rate .. lithium, oxygen and sulfur) of an oxysulfide lithium argyrodite while remaining substantially in the same ionic conductivity range. he is also possible Date received/date received 2021-10-27 to observe that a significant lithium deficiency induces a reduction in the conductivity ionic.
Figure 11 presents the results of ionic conductivity measured in function of the temperature for Cells 2 (3), 3 (.), 9(A) and 10 (+). Figure 11 shows that for the same composition, the ionic conductivity of the argyrodites obtained at go from precursor Li2SO4 is significantly higher than that of argyrodites obtained at from the Li2O precursor.
Example 6 ¨ Electrochemical stability of inorganic compounds having a argyrodite-like structure a) Preparation of pseudo-batteries for stability measurements electrochemical Pseudo-batteries were assembled according to the following procedure in order to determine the electrochemical stability of Argyrodites 2 and 9 prepared in Example 1.
5% by weight of VGCFs were mixed with 95% by weight of Argyrodites 2 and 9 in order to to obtain composite positive pseudo-electrodes, and thus observe reactions redox substantially representative of the final compositions of electrodes composite positives that can be used in battery configuration.
Solid electrolytes composed of the same argyrodites were then placed on the surface of the composite positive pseudo-electrodes. electrodes negative of metallic lithium were then deposited on the surface of the electrolytes solid.
Assemblies comprising a composite positive pseudo-electrode, a electrolyte solid and a metallic lithium negative electrode were then compressed and assembled in airtight cells closed in a glove box under atmosphere inert.
The pseudo-batteries were assembled according to the configurations presented in the Table 3.

Date received/date received 2021-10-27 Table 3. Pseudo-battery configurations Composition of the pseudo-composite positive electrode Composition of Composition argyroditis Pseudo-battery Material the electrolyte the electrode conductive argyrodite solid negative electronic Li5,4PS4,100,3C11,6 VGCFs Li5,4PS4,100,3C11,6 Lithium Cell 11 (Argyrodite 2) 95 wt% 5 wt% (Argyrodite 2) metallic Li5.4PS4.100.3C11.6 Cell 12 VGCFs Li5,4PS4,100,3C11,6 Lithium (Comparative cell) (Argyrodite 9) 5 wt% (Argyrodite 9) metallic 95% by weight b) Cyclic voltammetry The electrochemical oxidation stability of pseudo-batteries such as described at Example 6(a) was measured using a VMP-300 multi-channel potentiostat (BioLogic).
Figure 12 presents the cyclic voltammetry results obtained for the cell

11 (lignes vertes) et pour la Cellule 12 (batterie comparative) (lignes bleues) enregistrées à une vitesse de balayage de 0,05 mV/s dans la gamme de potentiel de l'oxyde de lithium, de nickel, de manganèse et de cobalt (NMC), soit entre 2,5 V et 4,2 V vs Li/Li + à une température d'environ 30 C. La Figure 12 présente les résultats obtenus lors des quatre premiers cycles pour chacune des deux pseudo-batteries.
La Figure 12 montre qu'aucune réaction avec le lithium métal n'a pu être observée, démontrant la stabilité chimique et électrochimique des argyrodites avec le lithium métallique. Dans la gamme de potentiel du NMC, il est possible d'observer une faible réaction d'oxydoréduction pour les deux pseudo-batteries, avec une densité de courant plus faible générée pour la Cellule 11 comprenant l'argyrodite obtenue en utilisant du Li2SO4 en tant que précurseur (0.3 pA/cm2) et une hystérèse de polarisation plus faible. Il est également possible d'observer que cette réaction est réversible. Les argyrodites seraient donc substantiellement stables électrochimiquement dans la gamme de potentiel du NMC avec une stabilité électrochimique substantiellement améliorée pour l'argyrodite obtenue en utilisant du Li2SO4 en tant que précurseur. Ainsi, l'argyrodite obtenue en Date reçue/date received 2021-10-27 utilisant du Li2SO4 en tant que précurseur est substantiellement stable sur toute la gamme de potentiel d'une batterie lithium métal.
Exemple 7 ¨ Propriétés électrochimiques des composés inorganiques possédant une structure de type argyrodite Les propriétés électrochimiques de l'Argyrodite 2 préparée à l'Exemple 1 ont été étudiées.
a) Préparation du matériau d'électrode positive composite 35% en poids de poudre de l'Argyrodite 2 préparé à l'Exemple 1 ont été
mélangés à 65%
en poids de particules de LiNi0,6Mn0,2Coo,202 (NMC 622) et à 5% en poids d'un mélange de noir de carbone Li400 (Denkamc) et de VGCFs (ratio 75:25 en poids). Les poudres sèches ont été mélangées pendant en utilisant un agitateur tourbillonnaire (de type vortex) puis au mortier afin d'homogénéiser le matériau d'électrode positive composite.
b) Configuration de la cellule électrochimique (Cellule 13) La cellule électrochimique a été assemblée selon la procédure suivante.
Un électrolyte solide a été préparé en 80 mg de poudre de l'argyrodite 2 préparés à
l'Exemple 1 dans un moule de 10mm de diamètre sous une pression de 200 MPa. 13 mg du matériau d'électrode positive composite préparé à l'Exemple 7(a) ont ensuite été
ajoutés dans le moule sur l'électrolyte solide suivi d'un collecteur de courant en aluminium.
Le contenu du moule incluant la couche d'électrolyte solide, la couche d'électrode positive composite et le collecteur de courant en aluminium ont ensuite été compressées sous une pression de 360 MPa pendant environ10 minutes. Une électrode de lithium métallique de 10 mm de diamètre sur un collecteur de courant en acier inoxydable a ensuite été ajoutée face à la couche d'électrolyte solide et l'ensemble a été compressé sous une pression de 120 MPa pendant environ 5 minutes.
La cellule électrochimique a ensuite été assemblée, dans une cellule de cyclage étanche fermée en boite à gant sous atmosphère inerte maintenue à une pression de 20 MPa.
c) Comportement électrochimique de la cellule électrochimique La Cellule 13 assemblée à l'Exemple 7(b) a été cyclée entre 2,5 V et 4,5 V vs Li/Li. Les cinq premiers cycles ont été effectués à C/10, suivis de quatre cycles à C/4, puis les Date reçue/date received 2021-10-27 expériences de vieillissement ont été effectuées à un courant de charge et de décharge constant de C/2 à une température de 30 C pour une capacité surfacique de 1.8 mAh/cm2.
La Figure 13 montre un graphique de la capacité de charge (.) et de décharge (3) et de l'efficacité coulombique ( A) en fonction du nombre de cycles pour 100 cycles.
Les Figures 14 et 15 les profils de décharge à différents courants de charge et de décharge. Plus particulièrement, les Figures 14 et 15 montrent respectivement un graphique du potentiel en fonction de la capacité de décharge et temps en heures.
Il est possible d'observer qu'a C/10, C/4 et C/2 la cellule électrochimique fournie respectivement une capacité d'environ 170 mAh.g-1, 160 mAh.g-1 et 150 mAh.g-1.
Il est possible d'observer une rétention substantielle de la capacité après 100 cycles, permettant ainsi la stabilité des performances en vieillissement comme démontré à la Figure 14. Il est possible d'observer une cyclabilité adéquate de la cellule électrochimique à C/2 en charge et décharge à une température de 30 C démontrant la belle stabilité
électrochimique de l'Argyrodite 2 en potentiel et vis-à-vis du matériau conducteur électronique (c.-à-d., le mélange de noir de carbone Li400 et de VGCFs) et du matériau électrochimiquement actif (i.e., NCM).
Plusieurs modifications pourraient être effectuées à l'un ou l'autre des modes de réalisations décrits ci-dessus sans sortir du cadre de la présente invention telle qu'envisagée. Les références, brevets ou documents de littérature scientifique référés dans la présente demande sont incorporés ici par référence dans leur intégralité et à
toutes fins.

Date reçue/date received 2021-10-27
11 (green lines) and for Cell 12 (comparative battery) (lines blue) recorded at a slew rate of 0.05 mV/s in the oxide potential range lithium, of nickel, manganese and cobalt (NMC), i.e. between 2.5 V and 4.2 V vs Li/Li + to one temperature of approximately 30 C. Figure 12 presents the results obtained during of the four first cycles for each of the two pseudo-batteries.
Figure 12 shows that no reaction with lithium metal could be observed, demonstrating the chemical and electrochemical stability of argyrodites with the lithium metallic. In the potential range of the NMC, it is possible to observe a weak oxidation-reduction reaction for the two pseudo-batteries, with a density of fluent lowest generated for Cell 11 comprising the argyrodite obtained in using Li2SO4 as precursor (0.3 pA/cm2) and polarization hysteresis weaker. He It is also possible to observe that this reaction is reversible. THE
argyrodites would therefore be substantially electrochemically stable in the range of potential of NMC with substantially improved electrochemical stability for argyroditis obtained using Li2SO4 as a precursor. Thus, argyroditis obtained in Date received/date received 2021-10-27 using Li2SO4 as a precursor is substantially stable on full range potential of a lithium metal battery.
Example 7 ¨ Electrochemical properties of inorganic compounds possessing an argyrodite-like structure The electrochemical properties of Argyrodite 2 prepared in Example 1 have been studied.
a) Preparation of the composite positive electrode material 35% by weight of Argyrodite 2 powder prepared in Example 1 were 65% mixed by weight of particles of LiNi0.6Mn0.2Coo.202 (NMC 622) and at 5% by weight of a blend carbon black Li400 (Denkamc) and VGCFs (ratio 75:25 by weight). THE
powders were mixed for a while using a vortex mixer (from vortex type) then with a mortar in order to homogenize the positive electrode material composite.
b) Configuration of the electrochemical cell (Cell 13) The electrochemical cell was assembled according to the following procedure.
A solid electrolyte was prepared in 80 mg of argyrodite powder 2 prepared to Example 1 in a mold 10 mm in diameter under a pressure of 200 MPa. 13 mg of the composite positive electrode material prepared in Example 7(a) have then been added in the mold on the solid electrolyte followed by a collector of aluminum current.
The contents of the mold including the solid electrolyte layer, the positive electrode composite and the aluminum current collector were then compressed under a pressure of 360 MPa for about 10 minutes. A lithium electrode metallic 10 mm diameter on a stainless steel current collector then been added facing the layer of solid electrolyte and the assembly was compressed under a pressure of 120 MPa for about 5 minutes.
The electrochemical cell was then assembled, in a cell of sealed cycling closed in a glove box under an inert atmosphere maintained at a pressure of 20 MPa.
c) Electrochemical behavior of the electrochemical cell Cell 13 assembled in Example 7(b) was cycled between 2.5 V and 4.5 V vs Lili. THE
five first cycles were performed at C/10, followed by four cycles at C/4, then the Date received/date received 2021-10-27 aging experiments were carried out at a charging current and dump constant of C/2 at a temperature of 30 C for a surface capacity of 1.8 mAh/cm2.
Figure 13 shows a graph of charge (.) and discharge capacity (3) and the coulombic efficiency (A) as a function of the number of cycles for 100 cycles.
Figures 14 and 15 the discharge profiles at different charging currents and of dump. More particularly, Figures 14 and 15 respectively show A
graph of potential as a function of discharge capacity and time in hours.
It is possible to observe that at C/10, C/4 and C/2 the electrochemical cell provided respectively a capacity of approximately 170 mAh.g-1, 160 mAh.g-1 and 150 mAh.g-1.
It is possible to observe a substantial retention of capacity after 100 cycles, thus allowing the stability of the performances in aging as demonstrated at the Figure 14. Adequate cyclability of the cell can be observed electrochemical at C/2 in charge and discharge at a temperature of 30 C demonstrating the beautiful stability electrochemistry of Argyrodite 2 in potential and with respect to the material driver electronics (i.e., the mixture of carbon black Li400 and VGCFs) and material electrochemically active (ie, NCM).
Several modifications could be made to either mode of achievements described above without departing from the scope of the present invention such than envisaged. References, patents or scientific literature documents referred in the present application are incorporated herein by reference in their completeness and to all purposes.

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Claims (61)

REVENDICATIONS 1. Un procédé de préparation d'un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite, le procédé comprenant une étape de broyage de sulfure de lithium, de sulfate de lithium, de pentasulfure de phosphore et d'un halogénure de lithium. 1. A process for preparing an inorganic compound having a structure of argyrodite type, the method comprising a step of grinding sulphide of lithium, lithium sulphate, phosphorus pentasulphide and a halide of lithium. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'halogénure de lithium est choisi parmi le fluorure de lithium, le chlorure de lithium, le bromure de lithium et l'iodure de lithium. 2. Process according to claim 1, in which the lithium halide is chosen from lithium fluoride, lithium chloride, lithium bromide and iodide of lithium. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'halogénure de lithium est le chlorure de lithium. 3. Process according to claim 2, in which the lithium halide is chloride of lithium. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la structure de type argyrodite est non déficiente en lithium. 4. Method according to any one of claims 1 to 3, in which the structure argyrodite type is not deficient in lithium. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la structure de type argyrodite non déficiente en lithium est de formule Li6_,PS5_x_yOyZi-i-x, dans laquelle Z est un atome d'halogène choisi parmi F, Cl, Br et I et x et y sont des nombres différents de zéro sélectionnés pour atteindre l'électroneutralité (par exemple, 0 < x É 1 et 0 <
y É 1).
5. Method according to claim 4, in which the structure of the type argyroditis no deficient in lithium has the formula Li6_,PS5_x_yOyZi-ix, in which Z is an atom of halogen selected from F, Cl, Br and I and x and y are different numbers from zero selected to achieve electroneutrality (for example, 0 < x E 1 and 0 <
y E 1).
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la structure de type argyrodite non déficiente en lithium est choisi parmi le groupe constitué de Li5,4P54,300,101,6, Li5,4P54,100,3C11,6, U5,41'53,900,501,6, Li5,4P53,6500,75Clu et Li5,7P54,400,301,3. 6. Method according to claim 5, in which the structure of the type argyroditis no deficient in lithium is selected from the group consisting of Li5.4P54.300.101.6, Li5,4P54,100,3C11,6, U5,41'53,900,501,6, Li5,4P53,6500,75Clu and Li5.7P54.400.301.3. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la structure de type argyrodite est déficiente en lithium. 7. Method according to any one of claims 1 to 3, in which the structure argyrodite type is deficient in lithium. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la structure de type argyrodite déficiente en lithium est de formule Li =6-x-2yPS5-x-yOyZ1+x dans laquelle Z est un atome d'halogène choisi parmi F, Cl, Br et I et x et y sont des nombres différents de zéro (par exemple, 0 < x É 1 et 0 < y É 1). 8. Method according to claim 7, in which the structure of the type argyroditis deficient in lithium has the formula Li =6-x-2yPS5-x-yOyZ1+x where Z is an atom of halogen selected from F, Cl, Br and I and x and y are different numbers from zero (for example, 0 < x É 1 and 0 < y É 1). 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la structure de type argyrodite déficiente en lithium est choisie parmi le groupe constitué de LisAP54,300,101,6, 1_15,1FS4,400,3Ch,3 et Li4,8PS4,100,3Ch ,6. 9. Method according to claim 8, in which the structure of the type argyroditis deficient in lithium is selected from the group consisting of LisAP54,300,101,6, 1_15.1FS4.400.3Ch.3 and Li4.8PS4.100.3Ch.6. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l'étape de broyage est effectuée en utilisant un microbroyeur planétaire. 10. Method according to any one of claims 1 to 9, in which the step of Grinding is performed using a planetary micromill. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l'étape de broyage est effectuée à une vitesse de rotation d'environ 600 rpm. 11. Method according to any one of claims 1 to 10, in which the step of grinding is carried out at a rotational speed of about 600 rpm. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel l'étape de broyage est effectuée pendant environ 10 heures. 12. Method according to any one of claims 1 to 11, in which the step of grinding is carried out for about 10 hours. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel l'étape de broyage est effectuée dans un ratio billes de broyage : précurseurs d'environ 30. 13. Method according to any one of claims 1 to 12, in which the step of grinding is carried out in a ratio of grinding balls: precursors of approximately 30. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, lequel comprend en outre une étape de recuit effectuée à une température maximale d'environ 300 C. 14. A method according to any one of claims 1 to 13, which comprises in in addition to an annealing step carried out at a maximum temperature of approximately 300 vs. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, lequel est exempt d'une étape de recuit. 15. Method according to any one of claims 1 to 13, which is free of a annealing step. 16. Un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite obtenu selon le procédé tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 15. 16. An inorganic compound having an argyrodite-like structure obtained according the method as defined in any one of claims 1 to 15. 17. Un matériau d'électrode comprenant un matériau électrochimiquement actif et un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite tel que défini à la revendication 16 ou obtenu selon le procédé tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 15. 17. An electrode material comprising an electrochemically active material and one inorganic compound having an argyrodite-like structure as defined to the claim 16 or obtained by the process as defined in any of the claims 1 to 15. 18. Matériau d'électrode selon la revendication 17, dans lequel le composé
inorganique possédant une structure de type argyrodite est présent en tant qu'additif.
18. Electrode material according to claim 17, in which the compound inorganic having an argyrodite-like structure is present as an additive.
19. Matériau d'électrode selon la revendication 17 ou 18, dans lequel le composé
inorganique possédant une structure de type argyrodite est présent en tant que matériau de revêtement.
19. Electrode material according to claim 17 or 18, wherein the compound inorganic material possessing an argyrodite-like structure is present as coating material.
20. Matériau d'électrode selon la revendication 19, dans lequel le matériau de revêtement forme une couche de revêtement sur la surface du matériau électrochimiquement actif. 20. An electrode material according to claim 19, wherein the electrode material coating forms a coating layer on the surface of the material electrochemically active. 21. Matériau d'électrode selon l'une quelconque des revendications 17 à 20, dans lequel le matériau électrochimiquement actif est choisi parmi oxyde de métal, un sulfure de métal, un oxysulfure de métal, un phosphate de métal, un fluorophosphate de métal, un oxyfluorophosphate de métal, un sulfate de métal, un halogénure de métal, un fluorure de métal, du soufre, du sélénium et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci. 21. Electrode material according to any one of claims 17 to 20, in which the electrochemically active material is selected from metal oxide, a sulfide metal, a metal oxysulfide, a metal phosphate, a fluorophosphate of metal, a metal oxyfluorophosphate, a metal sulphate, a metal halide, A
metal fluoride, sulfur, selenium and a combination of two or more of these.
22. Matériau d'électrode selon la revendication 21, dans lequel le métal du matériau électrochimiquement actif est choisi parmi le titane (Ti), le fer (Fe), le manganèse (Mn), le vanadium (V), le nickel (Ni), le cobalt (Co), l'aluminium (Al), le chrome (Cr), le cuivre (Cu), le zirconium (Zr), le niobium (Nb) et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci. 22. An electrode material according to claim 21, wherein the metal of the material electrochemically active is selected from titanium (Ti), iron (Fe), manganese (Mn), vanadium (V), nickel (Ni), cobalt (Co), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), zirconium (Zr), niobium (Nb) and a combination of at less two of these. 23. Matériau d'électrode selon la revendication 21 ou 22, dans lequel le métal du matériau électrochimiquement actif comprend en outre un métal alcalin ou alcalino-terreux choisi parmi le lithium (Li), le sodium (Na), le potassium (K) et le magnésium (Mg). 23. Electrode material according to claim 21 or 22, wherein the metal of electrochemically active material further comprises an alkali metal or alkaline-earth chosen from lithium (Li), sodium (Na), potassium (K) and magnesium (Mg). 24. Matériau d'électrode selon l'une quelconque des revendications 17 à 23, dans lequel le matériau électrochimiquement actif est un oxyde de métal et de lithium. 24. Electrode material according to any one of claims 17 to 23, In wherein the electrochemically active material is an oxide of metal and lithium. 25. Matériau d'électrode selon la revendication 24, dans lequel l'oxyde de métal et de lithium est un oxyde mixte de lithium, de nickel, de manganèse et de cobalt (NCM). 25. An electrode material according to claim 24, wherein the oxide of metal and lithium is a mixed oxide of lithium, nickel, manganese and cobalt (NCM). 26. Matériau d'électrode selon l'une quelconque des revendications 17 à 20, dans lequel le matériau électrochimiquement actif est choisi parmi un métal non-alcalin ou non-alcalino-terreux, un composé intermétallique, un oxyde de métal, un nitrure de métal, un phosphure de métal, un phosphate de métal, un halogénure de métal, un fluorure de métal, un sulfure de métal, un oxysulfure de métal, un carbone, du silicium (Si), un composite silicium-carbone (Si-C), un oxyde de silicium (Si0x), un composite oxyde de silicium-carbone (SiOx-C), de l'étain (Sn), un composite étain-carbone (Sn-C), un oxyde d'étain (SnOx), un composite oxyde d'étain-carbone (SnOx-C), et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci. 26. Electrode material according to any one of claims 17 to 20, in which the electrochemically active material is selected from a non-alkaline metal or No-alkaline earth metal, an intermetallic compound, a metal oxide, a nitride of metal, a metal phosphide, a metal phosphate, a metal halide, A
metal fluoride, metal sulfide, metal oxysulfide, carbon, silicon (Si), a silicon-carbon composite (Si-C), a silicon oxide (Si0x), a silicon oxide-carbon composite (SiOx-C), tin (Sn), a composite tin-carbon (Sn-C), a tin oxide (SnOx), a tin oxide-carbon composite (SnOx-C), and a combination of two or more thereof.
27. Matériau d'électrode selon l'une quelconque des revendications 17 à 26, dans lequel le matériau électrochimiquement actif comprend en outre un élément dopant. 27. Electrode material according to any one of claims 17 to 26, In wherein the electrochemically active material further comprises an element doping. 28. Matériau d'électrode selon l'une quelconque des revendications 17 à 27, dans lequel le matériau électrochimiquement actif comprend en outre un matériau d'enrobage. 28. Electrode material according to any one of claims 17 to 27, In wherein the electrochemically active material further comprises a material coating. 29. Matériau d'électrode selon la revendication 28, dans lequel le matériau d'enrobage est un matériau conducteur électronique. 29. An electrode material according to claim 28, wherein the material coating is an electronic conductive material. 30. Matériau d'électrode selon la revendication 29, dans lequel le matériau conducteur électronique est du carbone. 30. An electrode material according to claim 29, wherein the material driver electronics is carbon. 31. Matériau d'électrode selon la revendication 28, dans lequel le matériau d'enrobage est choisi parmi Li2SiO3, LiTa03, LiAl02, Li20-Zr02, LiNb03, d'autres matériaux d'enrobage similaires et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci. 31. An electrode material according to claim 28, wherein the material coating is selected from Li2SiO3, LiTa03, LiAl02, Li20-Zr02, LiNb03, others materials coatings and a combination of two or more thereof. 32. Matériau d'électrode selon l'une quelconque des revendications 31, dans lequel le matériau d'enrobage est le LiNb03. 32. Electrode material according to any one of claims 31, in whichone embedding material is LiNbO3. 33. Matériau d'électrode selon l'une quelconque des revendications 17 à 32, lequel comprend en outre au moins un matériau conducteur électronique. 33. Electrode material according to any one of claims 17 to 32, which further comprises at least one electronically conductive material. 34. Matériau d'électrode selon la revendication 33, dans lequel le matériau conducteur électronique est choisi parmi le groupe constitué du noir de carbone, du noir d'acétylène, du graphite, du graphène, des fibres de carbone, des nanofibres de carbone, des nanotubes de carbones, et d'une combinaison d'au moins deux de ceux-ci. 34. An electrode material according to claim 33, wherein the material driver electronics is selected from the group consisting of carbon black, black acetylene, graphite, graphene, carbon fibers, nanofibers of carbon, carbon nanotubes, and a combination of at least two of these. 35. Matériau d'électrode selon la revendication 48, dans lequel le matériau conducteur électronique est un mélange de noir de carbone et de fibres de carbone formées en phase gazeuse (VGCFs). 35. An electrode material according to claim 48, wherein the material driver electronics is a mixture of carbon black and formed carbon fibers in gas phase (VGCFs). 36. Matériau d'électrode selon l'une quelconque des revendications 17 à 35, lequel comprend en outre au moins un additif. 36. Electrode material according to any one of claims 17 to 35, which further comprises at least one additive. 37. Matériau d'électrode selon la revendication 36, dans lequel l'additif est choisi parmi les matériaux conducteurs ioniques inorganiques, les matériaux inorganiques, les verres, les vitrocéramiques, les céramiques, les nano céramiques, les sels et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci. 37. An electrode material according to claim 36, wherein the additive is chosen from inorganic ionic conductive materials, inorganic materials, THE
glasses, glass-ceramics, ceramics, nano-ceramics, salts and a combination of at least two of these.
38. Matériau d'électrode selon l'une quelconque des revendications 17 à 37, lequel comprend en outre un liant. 38. Electrode material according to any one of claims 17 to 37, which further comprises a binder. 39. Matériau d'électrode selon la revendication 38, dans laquelle le liant est choisi parmi le groupe constitué d'un liant polymère de type polyether, polycarbonate ou polyester, d'un polymère fluoré et d'un liant soluble dans l'eau. 39. An electrode material according to claim 38, wherein the binder is chosen from the group consisting of a polymer binder of the polyether, polycarbonate or polyester, a fluorinated polymer and a water-soluble binder. 40. Une électrode comprenant le matériau d'électrode tel que défini à l'une quelconque des revendications 17 à 39 sur un collecteur de courant. 40. An electrode comprising the electrode material as defined in one any of claims 17 to 39 on a current collector. 41. Une électrode autosupportée comprenant le matériau d'électrode tel que défini à
l'une quelconque des revendications 17 à 39.
41. A self-supporting electrode comprising the electrode material such as set to any of claims 17 to 39.
42. Un électrolyte comprenant un composé inorganique possédant une structure de type argyrodite tel que défini à la revendication 16 ou obtenu selon le procédé tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 15. 42. An electrolyte comprising an inorganic compound having a structure of argyrodite type as defined in claim 16 or obtained according to process as as defined in any one of claims 1 to 15. 43. Électrolyte selon la revendication 42, lequel est un électrolyte liquide comprenant un sel dans un solvant. 43. An electrolyte according to claim 42, which is an electrolyte liquid comprising a salt in a solvent. 44. Électrolyte selon la revendication 42, lequel est un électrolyte en gel comprenant un sel dans un solvant et éventuellement un polymère solvatant. 44. An electrolyte according to claim 42, which is a gel electrolyte including a salt in a solvent and optionally a solvating polymer. 45. Électrolyte selon la revendication 42, lequel est un électrolyte polymère solide comprenant un sel dans un polymère solvatant 45. An electrolyte according to claim 42, which is a polymer electrolyte solid comprising a salt in a solvating polymer 46. Électrolyte selon l'une quelconque des revendications 42 à 45, dans lequel le composé inorganique possédant une structure de type argyrodite est présent en tant qu'additif. 46. Electrolyte according to any one of claims 42 to 45, in which THE
inorganic compound possessing an argyrodite-like structure is present in as an additive.
47. Électrolyte selon la revendication 42, lequel est un électrolyte solide inorganique. 47. Electrolyte according to claim 42, which is a solid electrolyte inorganic. 48. Électrolyte selon la revendication 42, lequel est un électrolyte solide hybride polymère-céramique. 48. Electrolyte according to claim 42, which is a solid electrolyte hybrid polymer-ceramic. 49. Électrolyte selon la revendication 47 ou 48, dans lequel le composé
inorganique possédant une structure de type argyrodite est présent en tant que matériau d'électrolyte solide inorganique.
49. Electrolyte according to claim 47 or 48, in which the compound inorganic having an argyrodite-like structure is present as a material inorganic solid electrolyte.
50. Électrolyte selon l'une quelconque des revendications 42 à 49, lequel comprend en outre au moins une composante additionnelle. 50. Electrolyte according to any one of claims 42 to 49, which includes in besides at least one additional component. 51. Électrolyte selon la revendication 50, dans lequel la composante additionnelle est choisie parmi les matériaux conducteurs ioniques, les particules inorganiques, les particules de verre ou de céramique et une combinaison d'au moins deux de ceux-ci. 51. Electrolyte according to claim 50, in which the component additional is chosen from ionic conductive materials, inorganic particles, THE
glass or ceramic particles and a combination of at least two of these this.
52. Une cellule électrochimique comprenant une électrode négative, une électrode positive et un électrolyte, dans laquelle au moins l'une de l'électrode positive ou de l'électrode négative est telle que définie à la revendication 40 ou 41 ou comprend un matériau d'électrode tel que défini à l'une quelconque des revendications 17 à
41.
52. An electrochemical cell comprising a negative electrode, a electrode positive and an electrolyte, wherein at least one of the electrode positive or the negative electrode is as defined in claim 40 or 41 or understand an electrode material as defined in any one of the claims 17 to 41.
53. Une cellule électrochimique comprenant une électrode négative, une électrode positive et un électrolyte, dans laquelle l'électrolyte est tel que défini à
l'une quelconque des revendications 42 à 51.
53. An electrochemical cell comprising a negative electrode, a electrode positive and an electrolyte, wherein the electrolyte is as defined in moon any of claims 42 to 51.
54. Cellule électrochimique selon la revendication 52 ou 53, dans laquelle l'électrode négative comprend un matériau électrochimiquement actif comprenant un métal alcalin, un métal alcalino-terreux, un alliage comprenant au moins un métal alcalin ou alcalino-terreux, un métal non-alcalin et non-alcalino-terreux, ou un alliage ou un composé intermétallique. 54. Electrochemical cell according to claim 52 or 53, in which the electrode negative comprises an electrochemically active material comprising a metal alkali, an alkaline-earth metal, an alloy comprising at least one metal alkaline or alkaline-earth metal, a non-alkaline and non-alkaline-earth metal, or a alloy or a intermetallic compound. 55. Cellule électrochimique selon la revendication 54, dans laquelle le matériau électrochimiquement actif de l'électrode négative comprend du lithium métallique ou un alliage incluant ou à base de lithium métallique. 55. Electrochemical cell according to claim 54, in which the material electrochemically active negative electrode comprises lithium metallic or an alloy including or based on metallic lithium. 56. Cellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications 52 à 55, dans laquelle l'électrode positive est pré-lithié et l'électrode négative est substantiellement exempte de lithium. 56. Electrochemical cell according to any one of claims 52 to 55, In which the positive electrode is pre-lithium and the negative electrode is substantially free of lithium. 57. Cellule électrochimique selon la revendication 56, dans laquelle l'électrode négative est lithiée in situ lors du cyclage de ladite cellule électrochimique. 57. Electrochemical cell according to claim 56, in which the negative electrode is lithiated in situ during the cycling of said electrochemical cell. 58. Un accumulateur électrochimique comprenant au moins une cellule électrochimique telle que définie à l'une quelconque des revendications 52 à 57. 58. An electrochemical accumulator comprising at least one cell electrochemical as defined in any one of claims 52 to 57. 59. Accumulateur électrochimique selon la revendication 58, dans lequel ledit accumulateur électrochimique est une batterie est choisie parmi une batterie au lithium, une batterie lithium-ion, une batterie au sodium, une batterie sodium-ion, une batterie au magnésium, une batterie magnésium-ion. 59. Electrochemical accumulator according to claim 58, wherein said electrochemical accumulator is a battery is selected from a battery At lithium, a lithium-ion battery, a sodium battery, a sodium-ion, a magnesium battery, a magnesium-ion battery. 60. Accumulateur électrochimique selon la revendication 59, dans lequel ladite batterie est une batterie au lithium ou une batterie lithium-ion. 60. Electrochemical accumulator according to claim 59, in which said battery is a lithium battery or a lithium-ion battery. 61. Accumulateur électrochimique selon la revendication 59, dans lequel ledit accumulateur électrochimique est une batterie dite tout solide. 61. Electrochemical accumulator according to claim 59, wherein said electrochemical accumulator is a so-called all-solid battery.
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