Advanced Electrochemistry / Advanced Electrochemistry

Etablissement
École Normale Supérieure de Lyon
Discipline
Chimie
Niveau
M2
Semestre
1e semestre
Crédits ECTS
3.00
Volume Horaire Cours
18
Objectifs

-Maitriser les aspects expérimentaux des mesures électrochimiques en régime stationnaire et transitoire (montages, électrodes, milieux).

-Comprendre le principe des expériences de voltampérométrie cyclique et les paramètres déterminant la forme des voltamogrammes.

-Comprendre l'origine et les effets de la chute ohmique et du courant capacitif.

-Maitriser les notions de réversibilité et d'irréversibilité des étapes élémentaire de transfert de charge.

-Comprendre les différentes causes d'irréversibilité et leurs effets sur les mesures de voltampérométrie cyclique

-Comprendre et analyser la réponse électrochimique de mécanismes couplés de type EC

-Maitriser les aspects expérimentaux des expériences d'électrolyse en régime potentio- ou galvano-statique (cellules, électrodes.)

-Comprendre le principe de l'électrocatalyse en phase homogène (sphère interne/externe)

-Comprendre et exploiter la réponse électrochimique d'une microélectrode

-Comprendre le principe et savoir exploiter des mesures spectro-électrochimiques (RPE, UV, IR, Fluo)

-Comprendre et maitriser les concepts et les développements mathématiques sur lesquels reposent la théorie du transfert de charge développée par Marcus 

-Comprendre et maitriser les concepts et les développements mathématiques sur lesquels reposent les équations i =f(E) établies en régime transitoire :

Cas particulier d'un saut de potentiel (expression de Cottrell)

Cas particulier d'un balayage linéaire en tension dans le cas d'une processus E Nernstien

Cas particulier d'un balayage linéaire en tension pour un processus E lent

-Comprendre et maitriser les concepts et les développements mathématiques sur lesquels reposent les équations i =f€ établies en régime stationnaire ou transitoire dans le cas de mécanismes couplés simples (ErCr, ErCi)

Pré-requis

-Thermodynamique (Nernst, Pourbaix, Debye-Hückel, notions de potentiel chimique/électrochimique, …)

-Transfert de masse dans une cellule électrochimique (Migration, diffusion…)

-Notion de conductivité

-Maitriser les aspects expérimentaux d'une mesure électrochimique. Comprendre, prévoir et exploiter des courbes i-Eenregistrées en régime stationnaire. Comprendre et maitriser les concepts et les développements mathématiques sur lesquels reposent les expressions i-E en régime stationnaire dans le cas de processus limités par la diffusion des espèces à l’électrode, par la cinétique du transfert de charge ou dans le cas d'un contrôle mixte  (Modèle de Buttler-Volmer, cas limites de Tafel…).

Modalités d'examen

Examen écrit sans contrôle continu