Le développement des techniques de couplages instrumentaux contribue largement aux avancées scientifiques de l’équipe. Forte de cette expérience, l’équipe a conçu un DEMS (Spectromètre de Masse Électrochimique Différentielle) permettant de corréler la nature des gaz émis au potentiel appliqué, et ainsi de mieux comprendre les mécanismes réactionnels mis en jeu.
Depuis 2018, l’équipe s’est dotée d’un ICP-MS (Spectromètre de Masse à Plasma à Couplage Inductif), utilisé principalement en couplage avec un banc d’électrochimie. Pour cela, plusieurs cellules de couplage ont été développées en interne : cellule à flux, cellule à diffusion de gaz, cellule pour l’étude de la corrosion. Ce couplage, essentiel au laboratoire, apporte de nombreux éléments de réponse pour comprendre les phénomènes de dégradation des catalyseurs utilisés dans les piles à combustible et les électrolyseurs, ainsi que pour évaluer le rôle de la structure cristallographique ou de la formulation du catalyseur.
Ce dispositif permet une analyse qualitative et quantitative des éléments issus des réactions électrochimiques, avec une haute résolution et une limite de détection à l’échelle du ppt. Chaque année, ce couplage est amélioré en fonction des projets de recherche. Nous sommes aujourd’hui capables de travailler en milieu alcalin et de fournir également des informations sur la dégradation physique des catalyseurs grâce à l’analyse particulaire.
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Sélection de publications relatives aux couplages mis au point dans l’équipe (projets MATHILDE (PEPR-H2), DAEMONHYC (PEPR-H2), ANR ANIMA, DEEP… HERMES (Projet européen)…)
- Delphine Clauss, Jakub Drnec, Marta Mirolo, Laetitia Dubau, Frédéric Maillard. Deciphering the Roles of Chemistry and Structure in Iridium Oxide Oxygen Evolution Nanocatalysts. 74th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry, Sep 2023, Lyon, France.⟨hal-04206617⟩
- Camille Roiron, Vincent Martin, Kavita Kumar, Laetitia Dubau, Frédéric Maillard. Assessing Pt and Ni dissolution mechanism and kinetics of shape-controlled oxygen reduction nanocatalysts. Electrochimica Acta, 2024, 477, pp.143760. ⟨10.1016/j.electacta.2024.143760⟩. ⟨hal-04392526⟩
- Toni Srour, Kavita Kumar, Vincent Martin, Laetitia Dubau, Frédéric Maillard, et al.. On the contact resistance between the anode and the porous transport layer in a proton exchange membrane water electrolyzer. International Journal of Hydrogen Energy, 2024, 58, pp.351-361. ⟨10.1016/j.ijhydene.2024.01.134⟩. ⟨hal-04414456⟩
- Angus Pedersen, Kavita Kumar, Yu-Ping Ku, Vincent Martin, Laetitia Dubau, et al.. Operando Fe dissolution in Fe–N–C electrocatalysts during acidic oxygen reduction: Impact of local pH change. Energy & Environmental Science, 2024, 17 (17), pp.6323-6337. ⟨10.1039/d4ee01995d⟩. ⟨hal-04667261⟩
- Keyla Teixeira Santos, Luz Adela Zavala Sanchez, Vincent Martin, François Guillet, Kavita Kumar, et al.. Unveiling the degradation mechanism of cathodic MoS2/C electrocatalysts for PEMWE applications. Electrochimica Acta, 2024, 507, pp.145195. ⟨10.1016/j.electacta.2024.145195⟩. ⟨hal-04727085⟩
- Guillaume Braesch, Antoine Bonnefont, Vincent Martin, Elena R. Savinova, Marian Chatenet. Borohydride oxidation reaction mechanisms and poisoning effects on Au, Pt and Pd bulk electrodes: From model (low) to direct borohydride fuel cell operating (high) concentrations. Electrochimica Acta, 2018, 273, pp.483 - 494. ⟨10.1016/j.electacta.2018.04.068⟩. ⟨hal-01887240⟩