Prédiction du fonctionnement électrique d’une cellule a trois électrodes par analyses impédancemétriques.

Abstract

L’impédance électrique d’un matériau est son aptitude ou sa capacité à s’opposer à l’écoulement des charges électriques qui le traversent. C’est ordinairement un nombre complexe (Z) défini par la loi d’Ohm comme le rapport entre la tension (V) mesurée et le débit total du courant (I). La cellule électrochimique étant un ensemble constitué de métal (m) plongeant dans une solution électrolyte(s), la solution, dans le cas échéant, sera obtenue à partir du matériau sous test. Il est question, dans ce travail, de prédire le fonctionnement électrique d’une cellule à trois électrodes à l’aide de la spectroscopie d’impédance ou encore par analyses impédancemétiques. Dans la revue de la littérature sur les cellules électrochimiques, nous les définissons, de prime abord, et donnons les différents processus en leur sein. Nous présentons les matériels (MAPLE 18 et MATLAB) et les méthodes qui, après modélisation électrique de notre système à trois électrodes, ressortent les équations de l’impédance équivalente, et présentent également les courbes caractéristiques qui montrent la manifestation des artefacts capacitifs et inductifs aux interfaces électrolyte/électrodes des cellules électrochimiques. Les résultats et les discussions présentent les courbes et spectres obtenus après simulation avec le logiciel MATLAB. Nous donnons enfin les implications pédagogiques, ressortant la pertinence de ce travail dans l’enseignement secondaire.