Les interfaces électrode-électrolyte constituent le cœur des systèmes électrochimiques de stockage et de conversion d’énergie, tels que les accumulateurs, les piles à combustibles et les électrolyseurs. C’est à ces interfaces qu’ont lieu les réactions électrochimiques sur lesquelles repose le fonctionnement de ces systèmes, via des processus de transfert de charge.
En plus des processus électrochimiques principaux, ces interfaces peuvent être le siège de phénomènes parasites conduisant à la passivation ou à l’empoisonnement de l’électrode. La passivation peut être bénéfique – c’est le cas pour les électrodes négatives graphitiques d’accumulateurs à ions lithium –, ou néfaste – par exemple, l’empoisonnement par le monoxyde de carbone à l’anode de la pile à combustible à membrane polymère.
Durant cet exposé, je me suis focalisé sur l’étude de ces interfaces, notamment à l’aide de méthodes électrochimiques appliquées à des électrodes modèles et, le cas échéant, couplées à des méthodes d’analyse chimique quantitatives. Les exemples passés en revue concernent l’interphase solide-électrolyte (SEI) d’électrode négative pour accumulateur Li-ion et la réduction électrochimique du dioxyde de carbone.
Finalement, nous avons montré que certaines propriétés de ces interfaces peuvent être évaluées à l’aide de molécules redox sondes qui sont ajoutées à des fins d’analyse.
