Chimie

Animateur du thème « Microsystèmes et électrochimie multi-échelle pour la caractérisation des matériaux » 
Laboratoire Interfaces et Systèmes Electrochimiques
Sorbonne Université
CNRS UMR 8235

Missions

Responsable des stages :

  • Mesures d’impédance appliquées à l’électrochimie – niveau 2 avancé

Intervention dans le stage :

  • Mesures de l’impédance électrochimique locale,
  • Les éléments à phase constante en corrosion.

Techniques maîtrisées :

  • Electrochimie, instrumentation en électrochimie,
  • Mesures électrochimiques locales (SIEL, SECM…),
  • Modélisation de l’interface électrifiée.

Laboratoire et thème de recherche actuel :

  • La caractérisation des processus de corrosion par microscopie électrochimique à balayage (SECM) et par spectroscopie d’impédance électrochimique locale (LEIS), par exemple la réactivité d’aciers, d’alliages de magnésium ou d’aluminium.
  • La caractérisation d’une piqûre unique sur le fer pur ou sur un acier afin de s’affranchir du caractère aléatoire de la corrosion par piqûre et de suivre l’évolution (initiation, propagation, repassivation) en fonction du temps d’un évènement élémentaire.
  • La caractérisation du vieillissement des électrodes de batteries Li-ion et des accumulateurs Nickel-Métal Hydrure (Ni-MH) en particulier par spectroscopie d’impédance électrochimique et mesures électrochimiques locales.
  • La caractérisation des processus d’adsorption sur une électrode par microscopie électrochimique à balayage en mode transitoire (ac-SECM). Ces approches ont pour but de caractériser à différentes échelles l’hétérogénéité de la réactivité d’une interface et en particulier de mettre en évidence des intermédiaires réactionnels adsorbés à la surface de l’électrode.
  • Analyse des distributions de courant primaire et de potentiel induits par la géométrie de l’électrode dans le cas de systèmes complexes mettant en œuvre des intermédiaires adsorbés en corrosion ou dans le cas des processus de couplages galvaniques entre deux matériaux.
  • Approche locale pour expliquer les éléments à phase constante (CPE). Un comportement CPE peut être attribué à une distribution de constantes de temps soit le long de la surface de l’électrode (distribution 2D) soit le long de l’axe normal à la surface d’électrode (distribution 3D). Nous nous sommes plus particulièrement intéressés à une distribution normale des constantes de temps au sein d’une couche (telle une couche d’oxyde sur un métal ou un alliage, ou un revêtement protecteur).
  • Fonctions de transfert multiples, comme la technique de modulation de capacité qui à partir d’une double modulation du signal de perturbation de l’interface permet caractériser les différentes relaxations associées à son comportement capacitif (application à la double couche, aux couches passives…).

Dernières publications

  • The apparent constant-phase-element behavior of an ideally polarized blocking electrode: a global and local impedance analysis, M-W. Huang, V. Vivier, M.E. Orazem, N. Pébère, B. Tribollet, J. Electrochem. Soc., 154 (2007) C81-C88.
  • The global and local impedance response of a blocking disk electrode with local constant-phase-element behaviour, M-W. Huang, V. Vivier, I. Frateur, M.E. Orazem, N. Pébère, B. Tribollet, J. Electrochem. Soc., 154 (2007) C89-C98.
  • Local electrochemical impedance spectroscopy: considerations about the cell geometry, Frateur, V. M-W. Huang, M.E. Orazem, N. Pébère, B. Tribollet, V. Vivier, Electrochim. Acta, 53 (2008) 7386-7395.
  • Local and global electrochemical impedances applied to the corrosion behaviour of an AZ91 magnesium alloy, Galicia, N. Pébère, B. Tribollet, V. Vivier, Corrosion Science, 51 (2009) 1789-1794.
  • Determination of effective capacitance and film thickness from constant-phase-element parameter, B. Hirschorn, M.E. Orazem, B. Tribollet, V. Vivier, I. Frateur, M. Musiani, Acta, 55(2010) 6218-6227.
  • Dielectric properties for materials showing constant-phase-element (CPE) impedance response, M.E. Orazem, I. Frateur, B. Tribollet, V. Vivier, S. Marcelin, N. Pébère, A.L. Bunge, E.A. White, D.P. Riemer, M. Musiani, Electrochem. Soc., 160 (2013) C215-C225.
  • Initiation and growth of a single pit on 316L stainless steel: Influence of SO42- and ClO4– anions, Aouina, F. Balbauld-Célérier, F. Huet, S. Joiret, H. Perrot, F. Rouillard, V. Vivier, Electrochim. Acta, 104 (2013) 274-281.
  • Comparison of different methods for measuring the passive film thickness on metals, Benoit, C. Bataillon, B. Gwinner, F. Miserque, M.E. Orazem, C.M. Sánchez-Sánchez, B. Tribollet, V. Vivier, Electrochim. Acta, 201 (2016) 340-347.
  • On the propagation of open and covered pit in 316L stainless steel, Heurtault, R. Robin, F. Rouillard, V. Vivier, Electrochim. Acta, 203 (2016) 316-325.
  • Electrochemical impedance spectroscopy in a droplet of solution for the investigation of liquid/solid interface, Molena de Assis, T.H. Ho, H.G de Melo, M. Keddam, M. Turmine, V. Vivier, Anal. Chem., 88 (2016) 12108-12115.
  • Imaging of a corroding surface from the combination of surface reflectivity and electrochemical methods, Chakri, A.N. Patel, I. Frateur, F. Kanoufi, E. Sutter, M.T.T. Tran, B. Tribollet, V. Vivier, Anal. Chem., 89 (2017) 5303-5310.