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Séance de cours

Fondamentaux de l'électrocatalyse

Dans cours

CH-421: Catalysis for energy storage

This course covers the fundamental and applied aspects of electrocatalysis related to renewable energy conversion and storage. The focus is on catalysis for hydrogen evolution, oxygen evolution, and CO2 reduction reactions. Both homogeneous and heterogeneo ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes fondamentaux de l'électrocatalyse, y compris des sujets tels que la densité de courant d'échange, la pente de Tafel et les paramètres pour juger de la performance du catalyseur. Il discute également de la praticité des catalyseurs basés sur la densité de courant d'échange et la pente de Tafel.

Enseignant·e

Xile Hu

Xile Hu was born in 1978 in Putian, southeastern China. He entered the Peking University in Beijing in 1996. Besides learning too little chemistry, his biggest regret in the college was not able to correct his southern accent in Mandarin. After graduated from PKU, he went to the United States and began his doctoral studies at the University of California, San Diego. In December 2004, he finished with a Ph.D. in chemistry and some fond memories of the beautiful city of San Diego. He then moved to the Los Angeles area and become a postdoctoral scholar at the California Institute of Technology. There he enjoyed numerous stimulating scientific (and other) discussions with friends and colleagues. He also made plenty of friends outside the campus and was a frequent in many local Chinese restaurants. In 2007, after two pleasant visits to Switzerland, he decided to move across the continent one more time and join the faculty of the École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). He now directs the Laboratory of Inorganic Synthesis and Catalysis and is interested in developing chemistry for synthesis, energy and sustainability.

Source officielle

Concepts associés (32)

Reaction rate

The reaction rate or rate of reaction is the speed at which a chemical reaction takes place, defined as proportional to the increase in the concentration of a product per unit time and to the decrease in the concentration of a reactant per unit time. Reaction rates can vary dramatically. For example, the oxidative rusting of iron under Earth's atmosphere is a slow reaction that can take many years, but the combustion of cellulose in a fire is a reaction that takes place in fractions of a second.

Loi de Tafel

La loi de Tafel en électrochimie relie la surtension entre les électrodes à la densité de courant. L'équation de Tafel fut tout d'abord une loi empirique, déterminée expérimentalement, et qui a fait l'objet, plus tardivement, d'une mise en contexte théorique. Cette loi doit son nom au chimiste suisse Julius Tafel (1862-1918). Elle s'applique à diverses applications de l'électrochimie : pile à combustible, électrolyseur ou galvanoplastie.

Mécanisme réactionnel

En chimie, un mécanisme réactionnel est l'enchainement d'étapes, de réactions élémentaires, par lequel un changement chimique a lieu. Bien que, pour la plupart des réactions, seul le bilan global (transformation des réactifs en produits) soit observable directement, des expériences permettent de déterminer la séquence possible des étapes du mécanisme réactionnel associé. Un mécanisme réactionnel décrit en détail ce qui se passe à chaque étape d'une transformation chimique.

Réaction chimique

Une réaction chimique est une transformation de la matière au cours de laquelle les espèces chimiques qui constituent la matière sont modifiées. Les espèces qui sont consommées sont appelées réactifs ; les espèces formées au cours de la réaction sont appelées produits. Depuis les travaux de Lavoisier (1777), les scientifiques savent que la réaction chimique se fait sans variation mesurable de la masse : , qui traduit la conservation de la masse. thumb|La réaction aluminothermique est une oxydo-réduction spectaculaire.

Surpotentiel

En électrochimie, le surpotentiel (appelée surtension en français) est la différence de potentiel (tension) entre le potentiel d'oxydoréduction d'une demi-réaction déterminé thermodynamiquement et le potentiel auquel la réaction redox est observée expérimentalement. Le terme est directement lié à l'efficacité de la tension dune cellule. Dans une cellule électrolytique, l'existence d'un surpotentiel implique que la cellule nécessite plus d'énergie que prévu thermodynamiquement pour que la réaction ait lieu.

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Séances de cours associées (34)

Équation de Butler-Volmer: Simplifications et interprétations

Explore les simplifications des équations de Butler-Volmer, les interprétations de ko et les effets de transport de masse dans les réactions électrochimiques.

Mécanismes de réaction chimique: Réaction de la chaîne

Explore les mécanismes de réaction, les réactions en chaîne, la catalyse, la catalyse enzymatique, les cellules galvaniques et la force électromotive dans les batteries.

Kinétique chimique: taux de réaction

Explore la cinétique chimique, les vitesses de réaction, les lois de vitesse et l'énergie d'activation dans diverses réactions.

Réactions chimiques : affinité et osmose

Explore le potentiel chimique, l'affinité et l'osmose dans les réactions chimiques, en mettant l'accent sur la progression de la réaction au fil du temps.

Cinétique chimique: Réactions élémentaires et taux de réaction

Explore la cinétique chimique, les vitesses de réaction, les ordres de réaction, les constantes de vitesse et la catalyse enzymatique.

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Concepts associés (32)

Reaction rate

Loi de Tafel

Mécanisme réactionnel

Réaction chimique

Surpotentiel

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