Theoretical investigation of the hydrogen electrocatalysis in alkaline media on bimetallic Ni-based electrodes - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2018

Theoretical investigation of the hydrogen electrocatalysis in alkaline media on bimetallic Ni-based electrodes

Etude théorique de l'électrocatalyse des réactions de l'hydrogène en milieu alcalin sur des électrodes bimétalliques à base de Ni

Résumé

The mechanism of hydrogen oxidation reaction (HOR) in Ni(111) is well-known and it happens through Volmer-Heyrovsky steps, in alkaline media. However it was proposed that water formation could play an important role. In this thesis, I have studied nickel and bimetallic nickel surfaces using density functional theory (DFT). I calculated thermodynamical magnitudes (like Gibbs energies of adsorption) and kinetic properties (like activation barriers for water formation). Several Ni/Cu surfaces were analyzed. The one with 25% of Cu (on top layer) has the best performance because: 1) the activation energy is 0.2 eV, and 2) OH and H are not to strongly adsorbed on the HOR potential range.
Le mécanisme de la réaction d’oxydation de l’hydrogène (HOR) dans Ni (111) est bien connu et se fait par étapes de Volmer-Heyrovsky, en milieu alcalin. Il a été proposé que la formation d'eau puisse jouer un rôle important. Dans cette thèse, j'ai étudié les surfaces de nickel et de nickel bimétallique en utilisant la théorie de la densité fonctionnelle (DFT). J'ai calculé des magnitudes thermodynamiques (comme les énergies libres d'adsorption de Gibbs) et des propriétés cinétiques (comme des barrières d'activation pour la formation d'eau). Plusieurs surfaces Ni / Cu ont été analysées. Celle qui contient 25% de Cu (sur la couche supérieure) a les meilleures performances: 1) l’énergie d’activation est de 0,2 eV, et 2) OH et H ne doivent pas être fortement adsorbés dans la plage de potentiel HOR.

Domaines

Autre
Fichier principal
Vignette du fichier
Capella-Salmazo_Debora_2018_ED222.pdf (10.16 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)
Loading...

Dates et versions

tel-02160062 , version 1 (19-06-2019)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02160062 , version 1

Citer

Debora Heloisa Capella Salmazo. Theoretical investigation of the hydrogen electrocatalysis in alkaline media on bimetallic Ni-based electrodes. Other. Université de Strasbourg, 2018. English. ⟨NNT : 2018STRAF067⟩. ⟨tel-02160062⟩
113 Consultations
135 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More