Electrochimie avancée – cinétique électrochimique

Résumé

Prochaine session : du 15 au 18 décembre

Objectifs

• Maitriser les notions essentielles de thermodynamique et cinétique électrochimique afin de pouvoir expliquer le fonctionnement d'un système électrochimique complet.
• Décrire les principaux types de mécanismes et étapes élémentaires mis en jeu dans les systèmes électrochimiques et les principales techniques d’étude quantitative de ces mécanismes.
• Modéliser les réactions électrochimiques (modèles microcinétiques) dans l’état quasi-stationnaire.
• Mesurer des constantes cinétiques de transfert de charge et de transport de matière

Nos atouts pédagogiques

Cette formation s’appuie sur les moyens techniques de l’école Grenoble INP - Phelma, UGA école nationale supérieure de Physique, électronique et Matériaux, seule école d’ingénieurs en France qui propose une filière centrée sur l’électrochimie et ses applications, en particulier sur la modélisation microcinétique des réactions électrochimiques.

Les intervenants sont pour la plupart permanents au Laboratoire d’Electrochimie et de Physicochimie des Matériaux et des Interfaces (LEPMI), chercheurs ou enseignants-chercheurs. L’équipe d’intervenants est composée uniquement d’acteurs reconnus de la Fédération de Recherche sur l’Hydrogène (FRH2 2044, CNRS), qui effectuent ces formations dans le cadre d’écoles thématiques de sociétés savantes (International Society of Electrochemistry, ISE, notamment).

Les + de la formation

• Une demi-journée de présentation des équations de la cinétique électrochimique (écriture généralisée d’une réaction rédox, vitesse et constante de vitesse, densité de courant, transport de matière).
• Deux demi-journées sur la modélisation microcinétique de systèmes électrochimiques (mécanisme E, adsorption et insertion électrochimique, Volmer-Heyrovsky).
• Deux demi-journées sur les méthodes électrochimiques
• Deux demi-journées de travaux pratiques sur les aspects expérimentaux et la mesure de constantes cinétiques.
• Etablissement des lois de Butler-Volmer et de Tafel et leurs conditions d’application.
• Une formation unique en électrochimie avancée et cinétique électrochimique.

Conditions d'admission

Pour Qui ?

La formation s’adresse à toute personne qui a besoin de notions avancées en cinétique électrochimique, pour connaitre les méthodes de détermination de constantes cinétiques de réactions et maitriser leurs conditions d’utilisation.

Elle concerne en particulier les ingénieurs, chercheurs ou techniciens dans les secteurs suivants : industries de l’énergie, de l’environnement, de l’électrosynthèse, la corrosion, etc…

Pré-requis : Chimie en solution et Electrochimie de base ou validation de la formation courte Electrochimie : principes et applications

Effectif : 4 à 12 personnes

Programme

Partie 1

• Rappels de chimie (anions, cations, équilibres d’équation rédox)
• Thermodynamique (potentiel électrochimique, équilibres d’interfaces, loi de Nernst)
• Cellule électrochimique (électrodes de référence, montage 2 ou 3 électrodes)
• Transport de matière dans la cellule électrochimique (migration, conductivité, nombre de transport, convection, diffusion)

Partie 2

Les équations de cinétique électrochimique

• Loi de Nernst
• Chaine électrochimique
• Ecriture d’une réaction électrochimique
• Vitesse et constante de vitesse
• Densité de courant
• Equations du transport de matière

• Redox E
• Comportement électrochimique des métaux
• Electrosorption
• Volmer-Heyrovsky
• Insertion électrochimique
• Prévisions des réactions
• Tracé qualitatif de courbes I/E
• Exploitations : corrosion ; point de fonctionnement électrolyse ; réactions parasites

Contrôle des connaissances

Quizz d’acquisition des connaissances en début et en fin de formation.