Abstrait

Étude chimique quantique de l'évolution de l'hydrogène lors de l'électrodéposition du cobalt

Agnieszka Franczak, Frédéric Bohr, Alexandra Lévesque et Jean-Paul Chopart

Français La réaction d'évolution de l'hydrogène (HER) se produit toujours comme un processus secondaire lors du dépôt électrochimique du cobalt dans une solution aqueuse. Ainsi, le pH à l'interface électrode/électrolyte ainsi que la cinétique et le mécanisme d'électrodéposition du cobalt peuvent être modifiés. En conséquence, la croissance du dépôt peut être fortement affectée et la formation d'une structure poreuse peut être obtenue. L'étude de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT) a été utilisée pour résoudre le problème structurel lié aux schémas de diffraction des rayons X (DRX) in situ (électrochimiques) d'une surface d'électrode de Co bien définie dans une solution aqueuse d'acide sulfamique. Les concepts fondamentaux postulent que les cations H et H+ étaient les constituants les plus probables de la couche compacte. L'adsorption d'hydrogène sur des surfaces de Co propres et contraintes a été étudiée par des calculs basés sur la DFT. Les deux variétés de structure cristallographique du Co : hexagonale compacte et cubique à faces centrées ont été prises en compte, car elles sont apparues dans les résultats de DRX. Les calculs ont été effectués pour quatre plans hkl de Co cubique : (100), (110), (111) et (220) et quatre plans hkl de Co hexagonal : (100), (110), (101) et (011). Les calculs quantiques ont distingué des surfaces de Co plus ou moins stables pour l'adsorption d'hydrogène. En considérant les Eads pour chaque plan cristallographique, la formation de la structure Co formée pendant le traitement électrochimique est discutée.